Кайнозой Нижнего Приангарья. Геология и полезные ископаемые

Крупный судоходный приток Енисея – Ангара в нижнем течении пересекает западную часть Сибирской платформы и затем – Енисейский кряж. В устье правого притока Каменки высотная отметка русла Ангары составляет 110 м н.у.м (над уровнем моря), а в самом устье – около 80 м. Ширина русла в сужениях составляет 120-160 м, а в разливах – 500-600 м, включая острова. Пойма высотой до 2 м и местами до 5-6 м присутствует непостоянно и чаще окаймляет один из берегов. Максимальную ширину (до 500 м) имеет низкая пойма в Пинчугско-Карабульском меандре. В долине развиты 6-9 надпойменных террас [43], причем ступени высокого уровня (более 70 м) сохранились участками на последних 100 км реки (от пос. Мотыгино до пос. Стрелка). Уровни террас исследованы Э.И. Равским в средней части долины р. Ангары (рис. 2). В низовьях реки отдельные террасы четко выражены на значительных по протяженности участках, что хорошо видно с борта судов (рис. 3). Возвышенные площадки с густым эрозионным расчленением на востоке площади представлены низким плато, а западнее – кряжем с отдельными структурными грядами, вершины которых достигают 791 м (гора Голец).

1.1. Геоморфология

На пятисоттысячной геоморфологической карте Енисейского кряжа [11], с дополнениями авторов данной монографии, выделены следующие генетические типы рельефа: структурно-денудационный, денудационный, эрозионно-денудационный, эрозионный, эрозионно-аккумулятивный и аккумулятивный. Большинство генотипов выработанного рельефа включают субгоризонтальные поверхности разных высотных уровней (геоморфологическая «лестница»). Каждый из уровней имеет ориентировочную возрастную датировку, по С.Ф. Козловской: триас-раннеюрскую (более 750-800 м на кряже и 500-700 м на плато), ранне-позднемеловую (соответственно 500-700 м и 300-460 м) и мел-палеогеновую (300-550 и 200-300 м). Равнинные поверхности аккумулятивного происхождения датированы геологическим возрастом наиболее молодого стратона. Наклонные поверхности разных генотипов подразделены на пологие (до 120), средней крутизны (13-250) и крутые (более 250).

Рис. 2. Последовательность террас в среднем течении Ангары, по Э.И. Равскому [43]:

1-6 – аллювиальные отложения: 1 – глины; 2 – суглинки; 3 – лессовидные суглинки; 4 – пески; 5 – галечники; 6 – глыбы и валуны; 7 – делювиальные суглинки со щебнем; 8 – культурный горизонт неолита; 9 – псевдоморфозы по ледяным клиньям; 10 – следы солифлюкционного смещения; 11 – коренные породы; 12 – номера террас

Рис. 3. Третья цокольная терраса р. Ангары в правобережье выше пос. Мотыгино

Структурно-денудационный генетический тип рельефа в пределах кряжа обусловлен препарировкой складок и интрузий, а на платформе – препарировкой горизонтально залегающих слоев с различными физико-механическими свойствами и силлами траппов, которые в ряде случаев оказывают бронирующее воздействие и поэтому окаймлены уступами.

Денудационный рельеф в пределах кряжа представлен холмистой, холмисто-увалистой, увалистой и пологоволнистой поверхностями разных гипсометрических уровней. Склоны в этом генотипе занимают незначительные площади. В пределах платформенной части к этому генотипу отнесены пологоволнистые междуречные поверхности разного уровня.

Эрозионно-денудационный генетический тип рельефа представлен склонами приводораздельного положения, которые сопрягают поверхности выравнивания и эрозионные врезы долин. Такие склоны имеют различную крутизну и протяженность.

Эрозионными образованиями являются склоны речных долин, протягивающиеся до русел и окаймляющих их аллювиальных поверхностей.

К эрозионно-аккумулятивным поверхностям линейной ориентировки нами отнесены днища ручьев и суходолов, сочетающие формы врезания в скальное основание и накопления маломощного перстративного аллювия, пролювия и перемывного делювия.

Аккумулятивный генетический тип рельефа свойствен днищам рек от 2-3 порядков и выше, вплоть до прирусловой части главной водной артерии, а также террасы и площади кайнозойских впадин. В зависимости от положения относительно русла выделены пойма (и острова Ангары), надпойменные террасы, пролювиальные конусы, поверхности озерно-речной аккумуляции впадин низовий реки (Кулаковская, Рыбинская, Тасеевская).

В пределах генетически однородных поверхностей на геоморфологической карте показаны формы рельефа – почти изометричные внемасштабными знаками (останцы, конусы выноса, воронки, седловины и др.) и линейные в пределах зафиксированной длины (уступы и гряды).

Спецификой геоморфологического строения обладает Чадобецкое поднятие. Геофизические исследования показали, что его возникновение обусловлено внедрением в триасе в узле пересечения крупных разломов невскрытой эрозией интрузии щелочно-ультраосновного состава, сателлитами которой являются штоки и диатремы щелочно-ультраосновных пород и их производных (кимберлиты, карбонатиты). Тепловое и динамическое воздействие этой интрузии обусловило поднятие слоев нижних горизонтов осадочного чехла. Размеры поднятия 40х37 км. В его строении участвуют два купола – южный Чуктуконский и северный Центральный [12, 59]. Высотные отметки внутри поднятия составляют 340-430 м, рельеф умеренно контрастный. Речная сеть имеет кольцевой рисунок (правые притоки Чадобца Терина и Пуня и речки их бассейнов).

По Н.И. Орловой [11], в рельефе Чадобецкого поднятия широко представлены формы структурно-денудационного рельефа, образованные, по-видимому, на протяжении всего кайнозоя. В северной части поднятия развиты денудационно-аккумулятивные и аккумулятивные поверхности на многолетней мерзлоте четвертичного возраста. Значительные площади занимают полигенетические склоны сноса и накопления неоген-четвертичного этапа. Флювиальный рельеф неоплейстоцена представлен первой – третьей надпойменными террасами (высотой 9-30 м), поймами высокой (4-6 м) и низкой (2-3 м). На карбонатных породах в западной части поднятия развит бокситоносный покрытый карст, формировавшийся в интервале позднего мела-палеогена.

1.2. Геологическое строение докайнозойских образований

1.2.1. Стратиграфия Енисейского кряжа. Картосоставительские работы мелкого, среднего и крупного масштабов прошлого столетия нашли отражение в комплектах полистных карт трапеции О-46 [8] и явились основой составления сводной геологической карты масштаба 1:500 000 [9].

Стратиграфическое расчленение осадочных толщ, в общем и целом, произведено в шестидесятых годах ХХ в. и в последующий период подвергалось некоторой корректировке (табл. 1).

Глубоко метаморфизованные образования архея развиты в Южно-Енисейском кряже. Верхний возрастной предел атамановской толщи оценен в 2550 млн лет [8], то есть соответствует рубежу верхнего архея и протерозоя. Кузеевская толща предположительно более древняя и, кроме кристаллосланцев и гнейсов, содержит тела чарнокитов, гранито-гнейсов и аляскитов, образовавшихся при ультраметаморфизме.

К нижнему протерозою отнесены метаморфиты енисейского комплекса (серии). Их соотношения с археем повсеместно тектонические. Геологи ВСЕГЕИ в составе комплекса выделили три свиты: исаевскую, среднянскую и шиверскую. Кроме того, вдоль Енисея к северу от устья Ангары закартирована абалаковская толща, сложенная кристаллическими сланцами и плаги-огнейсами с пачками амфиболитов и мраморов [8].

Таблица 1

Стратиграфическое расчленение докембрийских образований Енисейского кряжа, по Г.И. Кириченко [10], с дополнениями [9]

Более молодыми, по данным калий-аргоновых определений (1615-1680 млн лет) являются умеренно метаморфизованные толщи тейской серии. Свита хребта Карпинского развита севернее рассматриваемой площади. В Заангарской части севернее Ангары значительным распространением пользуются фациально изменчивые последовательности пенченгинской и кординской свит. В разрезе пенченгинской свиты на рассматриваемой площади в нижней части преобладают карбонатные породы (кристаллические известняки и местами доломиты), а в верхней – сланцы, чередующиеся с амфиболитами и кварцитами. Кординская свита, согласно залегающая на пенченгинской, в Приангарской части кряжа представлена метаморфизованными вулканитами, графитизированными сланцами, филлитами, метапесчаниками с линзами гравелитов.

Широким распространением в районе пользуются отложения сухопитской серии рифея, расчлененной на 4-5 согласно залегающих свит. Нижняя, горбилокская, представлена ритмично чередующимися зелеными сланцами с пластами известковых филлитов и известняков. Ее надстраивают серые и зеленовато-серые сланцы и филлиты удерейской свиты, часто содержащие линзы и жилы кварца, в том числе золотоносные. Погорюйская свита соответствует флишевой ассоциации песчано-алеврито-глинистого состава с зеленоватыми тонами окраски. Свиты Карточки и аладьинская выделены в восточной части площади. Первая представлена ритмической последовательностью пестроцветных глинистых известняков и известковых сланцев, а вторая – серыми и светло-серыми доломитами брекчиевой структуры с мощными телами гидротермального магнезита. В западной части площади на этом стратиграфическом уровне выделены терригенно-карбонатные отложения сосновской свиты.

Тунгусикская серия верхнего рифея объединяет в рассматриваемой части кряжа 5 согласно залегающих свит. Нижняя из них, красногорская, лежит несогласно и представлена терригенными породами, образованными за счет размыва раннерифейской коры выветривания, о чем свидетельствуют пласты кварцевых песчаников и обогащенных гематитом глинистых и алеврито-глинистых сланцев с повышенной глиноземистостью. Джурская свита сложена карбонатными породами (известняками, доломитами и магнезитами), которые перемежаются с песчано-алеврито-глинистыми пачками. Шунтарская свита имеет карбонатно-терригенный состав с непостоянным соотношением этих составляющих. Свита Серого Ключа сложена преимущественно известняками, доломитизированными известняками и доломитами, часто водорослевыми с преобладанием форм III палеонтологического комплекса рифея [8]. Дадыктинская свита представлена чередованием доломитов, глинистых и алеврито-глинистых сланцев и кварцитовидных песчаников.

Ослянская серия залегает на описанной выше с перерывом и несогласием. В основании серии залегают фациально изменчивые отложения нижнеангарской свиты, содержащей в междуречье левых притоков Ангары, рек Верхней Ослянки и Деньгауча крупнейшие в России месторождения хлорит-гематитовых руд. Западнее и восточнее этой площади рудные пласты выклиниваются, замещаясь песчаниками. Выше согласно залегают известняки с пачками глинистых сланцев дашкинской свиты. В известняках обнаружены онколиты и катаграфии верхнего рифея [8].

Тасеевская серия венда залегает несогласно на различных свитах рифея. Алешинская свита имеет терригенный состав и соответствует красноцветной молассе. Чистяковская – толща серых, реже красно-коричневых песчаников, алевролитов, глинистых сланцев и реже доломитов. Мошаковская свита сложена вишнево-красными песчаниками и доломитами. Она венчает разрез докембрия Приангарской части кряжа.

1.2.2. Стратиграфия Сибирской платформы. Докайнозойские отложения осадочного чехла южнее Ангары обнажены в междуречье ее левых притоков – рек Пашенной и Муриной, а в Заангарье – севернее Иркинеевского выступа от долины р. Енды на западе и далее к востоку. Южнее Ангары в моноклинальном залегании развиты рассмотренные свиты тасеевской серии венда, надстраиваемые венд-нижнекембрийскими отложениями островной свиты, в основании которой расположены красноцветные песчаники, в средней части – алевролиты и аргиллиты, а в верхней части – пестроокрашенные доломиты с пластами терригенных пород. Мощность свиты от 150 до 550 м.

Кембрийская система. В состав алданского яруса кембрия входят объединенные иркинеевская и климинская свиты, в первой из которых преобладают доломиты, а во второй – известняки. Мощность этой части чехла от 260 до 950 м. В известняках обнаружена фауна трилобитов. Выше согласно залегают отложения ленского яруса в составе агалеевской свиты доломитов, мощностью 350 м. Севернее Иркинеевского выступа развиты нижне-среднекембрийские отложения заледеевской свиты, сложенной в нижней части известняками, а в верхней – доломитами с пачками песчаников и песчанистых мергелей. Мощность свиты 140 м. К верхнему кембрию отнесена эвенкийская свита, которая несогласно залегает на докембрии и различных свитах нижнего и среднего кембрия. Она пользуется весьма широким распространением, сложена пестроокрашенными аргиллитами, алевролитами, песчаниками, известняками и доломитами. В бассейне Ангары выделены три подсвиты:

а) красноцветные алевролиты, аргиллиты, конгломераты, доломиты, меденосные зеленовато-серые известковистые алевролиты; б) пестроцветные мергели, алевролиты, песчаники, известняки (в том числе меденосные); в) песчаники, алевролиты, аргиллиты, пласты известняков. Мощность эвенкийской свиты от 500 до 1200 м.

Ордовикская система в Нижнем Приангарье распространена незначительно. Усть-кутская свита залегает согласно на эвенкийской и представлена оолитовыми и водорослевыми известняками с пластами песчаников, алевролитов и аргиллитов. Мощность свиты 320-400 м. Ийская свита залегает согласно, сложена красно- и сероцветными песчаниками с пластами конгломератов, алевролитов и аргиллитов. Мощность свиты в бассейне Ангары около 1000 м. Бадарановская свита в рассматриваемом районе начинается шестиметровым пластом конгломератов, на которых залегают пестрые песчаники, переслаивающиеся с алевролитами и аргиллитами. Мощность свиты около 200 м. Мамырская свита песчаников, алевролитов и аргиллитов имеет мощность около 220 м. Братская свита залегает с перерывом на свитах среднего ордовика и сложена пестроцветными песчаниками и алевролитами с редкими и маломощными пластами известняков, ее мощность в районе 150 м.

Силурийская система представлена в районе кежемской свитой, залегающей согласно на братской. Она сложена серыми и зеленоватыми песчаниками, содержащими пласты пестрых алевролитов и аргиллитов. Мощность свиты в районе от 60 до 150 м.

Каменноугольная система, ее нижний отдел включает тушамскую свиту мощностью 100-160 м, несогласно залегающую на разных свитах ордовика и силура. Свита состоит из песчаников, алевролитов, халцедон-каолиновых брекчий, глин типа флинт-клея, прослоев угля. Средний – верхний отделы расчленены на листвяжинскую свиту мелководных морских отложений, мощностью 150-180 м (песчаники, алевролиты, аргиллиты, угли, известняки, линзы сидеритов). Катская свита озерно-речной аккумуляции (песчаники, алевролиты, аргиллиты, пласты углей, прослои известняков, линзы сидеритов) обладает мощностью 130 м.

Пермская система, нижний отдел. Клинтайгинская свита согласно перекрывает листвяжинскую. В основании свиты залегают песчаники, а выше – пласты алевролитов, аргиллитов, каменных углей (Кокуйское месторождение). Мощность свиты 180 м. Рыжковская свита залегает согласно, сложена песчаниками, алевролитами, аргиллитами, углисто-глинистыми породами и углями. Мощность свиты 120-150 м. Бургуклинская свита является фациальным аналогом рассмотренных свит перми. Она согласно залегает на катской свите, сложена песчаниками, алевролитами, аргиллитами, углистыми сланцами и углями. Мощность свиты 60-120 м.

Триасовая система, нижний отдел. Отложения залегают несогласно на разных свитах палеозоя, представлены туфами и туфобрекчиями базальтов с прослоями туфогенных пород. Мощность отдела 60-70 м.

1.2.3. Стратиграфия Чадобецкого поднятия. Эта структура характеризуется своеобразным геологическим строением. Изученные крупномасштабными геологосъемочными работами осадочные толщи довольно условно сопоставляют со стратонами сухопитской и тунгусикской серий Енисейского кряжа. Но более приемлема составленная в 70-х годах ХХ в. местная стратиграфическая схема [59].

К среднему рифею условно отнесены отложения семеновской свиты, сложенной чередованием алевролитов, глинистых сланцев и песчаников в верхней части. Мощность свиты 1200-1250 м. На ней согласно залегают известняки, доломиты и глинистые сланцы дольчиковской свиты (300-350 м), далее известняки чуктуконской свиты (около 300 м), известняки с пачками глинистых сланцев териновской свиты (250-280 м). В совокупности эти три свиты образуют карбонатную формацию. Стратиграфически выше (верхний рифей?) расположены алевро-сланцевые отложения брусской свиты (500-600 м), кварцевые песчаники медведковской свиты (до 80 м) и карбонатные породы безымянской свиты (150-260 м). На них залегают вендские отложения тогоньской свиты, сложенные песчаниками, гравелитами, алевролитами и углистыми сланцами мощностью 320-400 м (молассоидная формация венда) и венд-нижнекембрийские отложения островной свиты.

Согласно выше залегают нижнекембрийские отложения известняково-доломитового состава климинской свиты, мощностью 400-470 м, терригенно-карбонатные отложения среднего кембрия (черноостровская свита мощностью до 250 м) и вельминская свита верхнего кембрия (до 10 м). С перерывом и несогласием по периферии поднятия залегают отложения эвенкийской свиты, охарактеризованной выше.

1.2.4. Интрузивные комплексы Енисейского кряжа рассмотрим в возрастной последовательности [9, 10]. Архейские комплексы: кимбирский, который представлен норитами, анортозитами и пироксенитами, слагающими мелкие до средних тела среди гнейсов, и курышский, включающий мелкие тела диабазов и диабазовых порфиритов. Ранне-протерозойские интрузии отнесены к ярлычихинскому комплексу мета-габбро, метагаббро-диоритов и ортоамфиболитов, слагающему мелкие тела; таракскому и гаревскому гранитоидным комплексам, слагающим крупные и ряд мелких массивов. Нижне-среднерифейские комплексы: индыглинский слагает мелкие до средних субсогласные и реже секущие тела в отложениях пенченгинской свиты, которые представлены метагаббро, ортоамфиболитами и метапироксенитами; тейский гнейсо-гранитовый, гранитовый и пегматитовый, слагающий крупные, средние и мелкие тела в отложениях не выше сухопитской серии. Радиологический возраст этого комплекса 910-940 млн лет [8]. Средневерхнерифейские комплексы Нижнего Приангарья: токминский габбро-диабазовый слагает мелкие тела и дайки, прорывающие отложения сухопитской и тунгусикской серий; татаро-аяхтинский гранитоидный, слагающий крупные массивы, такие как Татарский. Радиологический возраст данного комплекса (850±60) млн лет [8]. Нижнеканский комплекс образует крупные и мелкие массивы в Ангаро-Канской части кряжа. Состав комплекса дифференцированный, от габбро-диоритов, планиогранитов до гранитов. Глушихинский комплекс образует ряд средних и мелких, вытянутых вдоль разломов тел, сложенных лейкократовыми и биотитовыми гранитами, гранит-порфирами. Среднетатарский комплекс нефелиновых сиенитов, ювитов и щелочных пегматитов представлен небольшими массивами в бассейне р. Татарки, где разведаны и отрабатываются руды ниобия и залежи вермикулита. Возраст пегматитов комплекса 570-550 млн лет [8].

В западной части Сибирской платформы широким распространением пользуются пластовые и секущие интрузии долеритов раннетриасового возраста. В Чадобецком поднятии долериты развиты по периферии, совместно с отложениями эвенкийской свиты верхнего кембрия. Внутри поднятия, особенно в южном, Чуктуконском куполе, распространены сильно выветрелые штоки щелочно-ультраосновных пород, карбонатитов и кимберлитов (чадобецкий комплекс триаса).