Отчёт по практике на Камско-Устинском полигоне

Пачка F «опоки». Терригенно-мергелистые отложения пачки «опока» наблюдаются нами в районе села Печищи. Детали строения пачки и ее мощность сильно меняется на протяжении описания. Породы рыхлого сложения светло-коричневой окраски с бежевым оттенком, пелитовой структурой и горизонтально-слоистой текстурой. Общая мощность 2,5-3 метра.

Выше  над пачкой «опока» залегают доломиты пачки G «подлужник». Видимая мощность 5-6метров. Окраска светло-серая, структура скрытокристаллическая, текстура массивная. В пределах пачки наблюдаются локальные зоны окремнения, представленные линзами темно-серых кремней. Пачка участками содержит крупные каверны, стенки которых покрыты натечным кальцитом. Доломиты «подлужника» в отличие от пачки «шиханы», характеризуются более рыхлым сложением. Что стимулирует в них процесс выветривания.

Пачка H «переходная» отложения представлены светло-серые доломитовыми мергелями, сильно глинистыми доломитами, а также  доломитизированными известняками, в целом характерно преобладание глинисто-мергелистых, в основном, сероцветных  пород. Общая мощность достигает 5-9 м.

 

Уржумский ярус

Породы  уржумского яруса прослеживаются по правому берегу Волги. Ими являются водовмещающие трещиноватые известняки, водоупоры которых сложены глинистыми алевролитами и аргиллитами. Эта  пачка служит переходной частью от морских толщ верхнеказанского подъяруса  к континентальным породам уржумского яруса. В генетическом отношении  они представляют собой латеритную кору выветривания. Над данным горизонтом залегает пачка, представленная чередование  светло-серых, белых, розовых мергелей и красновато-коричневых аргиллитов. Исходя из вышесказанного следует следующее размещение пород: внизу карбонатные породы, вверху кирпично-красные аргиллиты, что свидетельствует о процессах обмеления. Мощность пачки 4,5 м. Далее разрез продолжается карбонатной пачкой, представленной светло-серыми доломитами с прослойками мергеля и алевролитами. Мощность пачки 4 м. верхняя часть сильно эллювиирована и может описываться как переслаивание розовых и белых мергелей и алевролитов.

 В  состав уржумского яруса включены  «первая», «вторая» и большая  часть «третей» свиты.

Первая свитаобнажается в приустьевой части Монастырского оврагах в береговых уступах реки Волги (нижняя часть), и в правом борту оврага, где образует серию крутых обрывов – стенок (верхняя часть). Мощность свиты около 45 м. Образование Куйбышевского водохранилища вызвало подпор воды, поэтому граница между казанскими и татарскими отложениями находится в настоящее время чуть ниже уровня Волги. По данным Н.Н. Форша уржумский ярус начинается кирпично-красными алевролитами с желваками гипса, залегающими на размытой поверхности зеленовато-серых мергелей и глин казанского яруса.

 В  целом свита слагается красноцветными  глинами и хорошо подразделяется  на две части. Глины нижней  части (около 20 м) загипсованы,  содержат многочисленные прослои  (от 3 до 20 см) доломитовых мергелей, реже алевролитов и песчаников. В верхней части свиты (около 25 м) глины более однородны, с единичными прослоями терригенных и карбонатных пород, а также характерными прослойками палыгорскита.

Вторая свитаобнажается в нижнем правом отвершке, а также в тальвеге и бортах Монастырского оврага. Мощность свиты—36 м. Ее нижняя граница проводится в основании полутораметрового пласта светлого розовато-серого доломитового мергеля. В тальвеге оврага этот пласт образует первый от устья оврага уступ-водопад.

Отличительной особенностью свиты является четко  выраженная цикличность строения и  высокое содержание карбонатных  пород. В ее разрезе выделяются три  глинисто-карбонатные пачки, залегающие в подошве, в средине и в кровле свиты. Эти пачки разделены двумя пачками песчано-глинистых пород. Глинисто-карбонатные пачки сложены доломитамиглинистыми известняками и мергелями (мощностью 0,2-1,5 м), содержащими тонкие (обычно 10-30 см) прослои красных глин. Песчано-глинистые пачки слагаются красновато-коричневыми глинами и алевролитами с линзовидными прослоями буровато-коричневых песчаников (до 2 м). Пачки «второй» свиты достаточно уверенно сопоставляются с пачками ишеевской свиты Черемушкинского разреза.

Третья свитахорошо обнажена и доступна в верхнем правом отвертке Монастырского оврага. Мощность ее составляет около 36 м. Нижняя граница свиты проводится по кровле верхней глинисто-карбонатной пачки «второй» свиты, образующей в тальвеге оврага второй от устья оврага уступ-водопад.

В восьми метрах ниже кровли свиты располагается  граница между уржумским и  северодвинским ярусами и, соответственно, между биармийским и татарским отделами пермской системы. Граница эта проводится по первому появлению в разрезе вида-индекса остракод Suchonellinainornata, фиксирующего подошву зоны Suchonellinainornata-Prasuchonellanasalis. Пограничному стратиграфическому интервалу, его описанию и обоснованию границы между отделами и ярусами, посвящен особый раздел данной главы.

Особенностью  третьей свиты является преобладание в ее разрезе песчаников и алевролитов. Карбонатные прослои немногочисленны, мощность их невелика. Наиболее распространены коричневато-красные глины и алевролиты, переслаивающиеся с мощными линзами желтовато-коричневых косослоистых песчаников, которые обычно врезаны во вмещающие породы и образуют крутые уступы в склоне и тальвеге оврага. Карбонатные породы представлены известняками и мергелями серыми, комковатыми, глинистыми. Свита характеризуется отчетливой цикличностью и подразделяется на пять пачек. Нечетные пачки – песчано-глинистые, четные – глинисто-карбонатные.

В тонкоплитчатых известняках встречаются отпечатки  рыб Palaeoniscumtuberculatum (Eichw.). В песчаниках наблюдаются вертикальные  трещины, заполненные карбонатным материалом. Заполнение трещин происходило под действием физических факторов.

Северодвинский  ярус

Нижняя  граница отдела и яруса проводится в восьми метрах ниже основания  четвертой свиты.

Четвертая свита обнажена в тальвеге верхнего левого отвершка Монастырского оврага, представлена красноцветными аргиллитами и алевролитами, содержащими линзы песчаников (мощностью от 2,5 до 8 м) и поросли карбонатных пород, мощность свиты – 33 м. Нижняя граница проводится в основании пачки светло-серых мергелей и известняков (2 м) с многочисленными ветвящимися пустотами, оставшимися от корневых систем высших растений. В разрезе свиты выделяется пять пачек: нечетные пачки – глинисто-карбонатные, четные – песчано-глинистые.  Глинисто-карбонатные пачки слагаются светлыми, зеленовато-серыми глинистыми известняками (1,5-2м) и мергелями (0,1-0,3м), которые переслаиваются с красноцветными аргиллитами и алевролитами (0,05-0,2м). Песчано-глинистые пачки (7-11м) представлены чередованием красноцветных аргиллитов и алевролитов с прослоями и линзами песчаников. Песчаники мелкозернистые, окрашенные в голубоватые и желтые оттенки серого цвета, по простиранию быстро замещаются глинами и алевролитами. В отличие от песчаников в «третей» свиты они менее крепкие и в рельефе оврага не выделяются.

Пятая свита. К этой свите в Монастырском разрезе условно относят песчано-глинистую пачку (≈7м), обнажающуюся у самой бровки верхнего левого отвершка. Пачка сложена желтовато-серыми полимектовыми песчаниками (1,5-2 м), включающими прослои (0,1-0,3м) красновато-коричневых глин. По палеомагнитным свойствам эта пачка близка к отложениям «четвертой» свиты. Более полно отложения заведомо «пятой» свиты и ее границы с «четвертой» обнажены в 2 км юго-западнее в верховьях Ильинского оврага. В этом обнажении располагающимся непосредственно под бровкой волжского склона, разрез свиты представлен желтовато-коричневыми косослоистыми песчаниками и линзами конгломератов, состоящих из обломков местных пород. Песчаники содержат небольшие прослои глин и мергелей. Видимая мощность свиты около 25 м. 

 

Юрская система (J)

Склон реки Волга осложнен оползневыми процессами и в верхней части представляет собой обширные цирки высотой 15-20 м, в бортах которых вскрываются  пограничные отложения уржумского яруса пермской системы и отложения юрской системы.

Уржумский ярус представлен красно-бурыми песчаниками  с прослоями конгломератов, гравелитов.

Юрские  отложения, мощностью 5-6 м, представлены пластичными темно-серыми и рыже-бурыми глинами; песками ржаво-бурого цвета  с конкрециями кремня, сидерита и  лимонита. Из органических останков встречаются  белемниты («чертов палец»). В ископаемом состоянии у них сохраняется  ростр – конусовидный отросток внутренней раковине (ударное приспособление находилось в среднем отделе тела белемнита).

Неогеновая система (N)

Плиоцен (N₂)

Плиоценовые отложения на территории Татарстана известны с давних пор. В 1843 П.Ярчков впервые указал на существование  в левобережье рек Волги и  Камы песчано-глинистых отложений  «Болгарского» бассейна. В Приказанском районе в 1932 году были впервые выявлены отдельные выходы плиоценовых отложений  на абсолютную отметку 80-120 метров. В 1948 году вышла статья Л.Д.Шарыгиной, в  которой рассматривался вопрос о  соотношении с плиоценом древнечетвертичной террасы реки Волги.

Плиоценовые отложения на большей части территории залегают под чехлом четвертичных образований, мощностью от 15-20 до 70-80 м. Несмотря на очень сложное строение и частую перемежаемость отдельных типов пород в составе плиоценовых образований выделяются два ритмически построенных комплекса. Внизу сложены песчаники и песчано-глинистые отложения русловой фауны – элювий, выше – преимущественно глинистыми озерными образованиями.

 

Нижний  комплекс

Общая мощность нижнего комплекса 56,4 м. Подошва  его расположена на абсолютной отметке 53,3 м.

Преобладание  песчаных пород, большая часть нижнего  комплекса, характерно для осевой части  эрозионно-тектонической котловины. Верхняя глинистая часть здесь  размыта перед накоплением вышележащих  отложений.

Плиоценовые отложения представлены серыми глинами, участками тонкослойными, содержащими  гальку и необкатанные обломки местных  глинисто-мергелевых пород.

Иногда  можно наблюдать резкое изменение  состава и мощности нижнего комплекса, что, в основном, объясняется неровностями подстилающего ложа.

Мощность  глин, залегающих на коренных породах, достигает иногда 15-18 м. на отдельных  участках в разрезах принимают участие  глины, как нижнего, так и верхнего комплексов. Литологически они очень  сходны и в случае отсутствия разделяющей  их песчаной толщи граница между  ними не всегда представляется возможной.

Верхний комплекс

В сложении комплекса принимают участие  пески, супеси, суглинки и глины. Во всех разностях нередко встречаются  гальки и не окатанные обломки  глинисто-карбонатных пермских пород. Общая мощность верхнего комплекса  колеблется от 4-6,5 м  до 44-47 м., что  зависит, прежде всего, от интенсивности  размыва в четвертичное время, в  меньшей степени от абсолютной высоты залегания подошвы комплекса. Верхний  комплекс залегает на нижележащих отложениях с размывом, в результате чего подстилающие глинистые пачки иногда полностью  отсутствуют и песчаные отложения  обоих комплексов сливаются, образуя  громадную толщу песков мощностью  свыше 40-62 м.

 

 

Четвертичная система (Q)

В изучении четвертичных отложений Приказанского  района большой вклад внесли работы казанской школы геологов.

В первой четверти текущего столетия четвертичные отложения окрестностей Казани изучались  М. Э. Коинским, который впервые указал на ритмическую чередуемость песчано-глинистых осадков, слагающих «плейстоценовую» толщу.

В окрестностях Казани четвертичные отложения пользуются широким распространением. Представлены они главным образом аллювиальными  отложениями Волги и Казанки. Максимальная мощность четвертичных отложений 80-90 м.

 

2. Тектоника

Камско-Устьинский полигон

 

Основными структурно-тектоническими элементами в районе Камско-Устьинского  полигона являются Камско-Устьинское и Сюкеевское брахиантиклинальные поднятия, разделенные Сюкеевским прогибом северо-западного простирания.

Камско-Устьинское и Сюкеевское поднятия относятся  к структурам седиментационного типа, в основаниях которых находятся одиночные биогермные постройки (пиннаклы), образующие ядра брахиантиклиналей. Последующие отложения в несколько сглаженном виде наследовали очертания рельефа по кровле верхнего девона. За счет разнонаправленных блоковых движений кристаллического фундамента своды поднятий по отдельным горизонтам осадочного чехла смещены в юго-западном направлении.

Камско-Устьинская структура

 

Камско-Устьинская структура в современном рельефе  выражена эрозионным останцем, известным как гора Лобач, В ее скальных обрывах, отвесно спускающихся к урезу р. Волги, хорошо прослеживается полого-складчатое залегание слоев верхнеказанского подьяруса, обусловленное чередованием сводовых поднятий и впадин различной амплитуды и протяженности. Волнообразное изгибание слоев, по всей видимости, связано с наследованием верхнепермскими отложениями рельефа биогермной постройки, залегающей в основании Камско-Устьинской структуры. По отложениям верхнеказанского подьяруса в обнажениях отчетливо фиксируется двухвершинное строение брахиантиклинальной структуры. В морфологическом отношении наиболее хорошо выражена южная вершина, в апикальной части шторой над урезом Волги выходят отложения пачки В - «слоистый камень», видимой мощностью 2,5 м и протяженностью около 0,5 км. Северная вершина несколько меньше по амплитуде и размерам, в ее наиболее приподнятой части видимая мощность отложений пачки 3 не превышает 1,0-1,5 м при протяженности около 0,2 км.

В неоген-четвертичное время Камско-Устьинская структура испытывала интенсивное  вздымание, которое сопровождалось денудацией (размывом) ее поверхности, а также развитием тектонической трещиноватости и раздробленности. Наиболее интенсивно раздроблены доломиты пачки D «серый камень», представленные клиновидными осколками, удерживаемые лишь за счет плотного расположения в слое. Здесь же фиксируются зоны развития брекчированных доломитов. Одиночные тектонические трещины в обнажениях неявно выражены, хотя об их присутствии свидетельствуют многочисленные остроугольные, иногда клиновидные, выступы в стенках скальных обрывов. Образования подобной морфологии возникают при выпадении фрагментов стенок, отделенных от скального массива вертикальными трещинами. Оставшиеся блоки в этом случае ограничиваются относительно ровными стенками отрыва, выделяясь на обнажениях в виде селективных останцев клиновидной формы. В ряде случаев трещины можно проследить по выделениям эпигенетического кальцита и халцедона. Эти новообразования трассируют трещинные каналы, фрагментарно выполняя их полости. В гипсовых линзах и доломитовых слоях пачки «шиханы» трещины трассируются селенитовыми прожилками.