Рис. 4. Схема накопления разновозрастных осадочных стратонов на Танхойской тектонической ступени Южного Байкала. Реконструкции основаны на данных, полученных в Мишихинском разрезе (рис. 2), и общих корреляциях
кайнозойский отложение тектонический
В свете такой трактовки происхождения нижних слоев (мишихинской толщи) погружение фундамента Южно-Байкальской котловины нужно связывать с накоплением миоценовых и более молодых толщ. В Мишихинском разрезе нижнемиоценовые осадочные отложения с размывом ложились на мишихинскую толщу (рис. 2, 4, б) и обозначали наиболее нижний стратон, формировавшийся во впадине.
Средняя часть разреза
В левом борту р. Мишихи, в 2,5 км от устья, скв. 9-Т был вскрыт безугольный разрез горизонтально залегающих слоев миоценовых отложений: в интервале 133,0-90,5 м - слои разнозернистых песчаников; в интервале 90,5-18,5 м - слои аргиллитов и слюдистых глин. Характер этих слоев соответствует по фациальной специфике осиновской свите. Между тем на правобережье р. Мишихи наблюдались аллювиальные отложения с прослоями углей. Эти отложения относились к мишихинско-клюевскому типу разреза тан- хойской свиты, насыщенного угольными прослоями [Отложения..., 2014].
Нижнемиоценовые угленосные отложения Мишихинского разреза кор- релируются с мишихинско-клюевскими разрезами правобережья р. Мишихи. Вышележащие отложения среднего - верхнего миоцена пачки 4, не содержащего углей, сопоставляются с безугольными слоями скв. 9-Т. Большая вскрытая мощность безугольных слоев (более 110 м) свидетельствует о существенном возрастании роли эрозионно-акумулятивных процессов в среднем - позднем миоцене. Хорошо промытые от глин обломочные отложения нижней части осиновской свиты говорят о глубоком размыве пород фундамента, распространение глинистого материала (в том числе фрагментов «синих глин») в верхней части свиты отражает размыв накопившихся прежде отложений эоцена - нижнего миоцена (рис. 4, в).
Верхняя часть разреза
В Мишихинском разрезе охристые отложения аносовской свиты отсутствуют, но распространены в западной части Танхойской ступени. Очевидно, что в верхнем плиоцене и эоплейстоцене в районе Мишихинского разреза преобладал транзитный вынос обломочного материала.
Валунные галечники широко представлены в разных частях Танхой- ской тектонической ступени в виде покрова мощностью от первых и до десятков метров. Покров образовался грязекаменными потоками, спускавшимися с хр. Хамар-Дабан. Отложения песчаной свиты проявлены только в основании грубообломочного четвертичного покрова. Но нужно отметить, что песчаные отложения залегают на дне глубокого (около 1 км) Южного Байкала под маломощным (до 3 м) слоем глубоководных илов [Мац, Галкин, Мизандронцев, 1975].
Заключение
В опорном Мишихинском разрезе идентифицированы отложения по- лифациальной, охристой пачки, пачки «синих глин», преимущественно алевритовой пачки с прослоями бурого угля, песчано-алевритовой пачки с фрагментами «синих глин», песчаной и валунно-галечной пачек. В двух нижних пачках определена пыльца широколиственных пород, в третьей - пыльца темнохвойных и широколиственных пород, в четвертой - пыльца светлохвойных сосново-лиственничных и темнохвойных лесов с хорошо развитым травяно-кустарниковым подлеском, в пятой и шестой - споры и пыльца растительности, близкой к современной. По составу споровопыльцевых спектров четыре нижние пачки датируются соответственно верхним эоценом, верхним олигоценом, нижним миоценом, средним - верхним миоценом, а две верхние - квартером. Первые две пачки относятся к мишихинской толще, третья - к танхойской свите, четвертая - к осиновской свите, пятая и шестая - к покровной толще. В разрезе наблюдается несогласное залегание: 1) отложений танхойской свиты на дотанхойских отложениях мишихинской толщи, 2) осиновской свиты на отложениях танхойской свиты и 3) покровной толщи на разновозрастных стратонах среднего - верхнего кайнозоя.
Литологические исследования показали обогащение отложений нижней части разреза (эоцена - нижнего миоцена) глинистым материалом, высокие значения индекса химического выветривания (CIA = 77-87) и потерь при прокаливании (ППП = 5,9-13,0 мас. %). В отличие от отложений нижней части разреза, отложения его верхней части (среднего миоцена - квартера) сложены обломочным материалом, хорошо отмытым от глин, и обнаруживают низкие значения этих показателей (CIA = 60-66, ППП = 0,7-2,5 мас. %). Обломочный материал преобладал в нижней части пачки осиновской свиты, однако его верхняя часть оказалась вновь обогащенной глинистым материалом, в том числе фрагментированными «синими глинами».
Отложения изученного разреза находятся на Танхойской тектонической ступени, которая задержалась на высотном уровне добайкальского рельефа, отделившись от поднятого хр. Хамар-Дабан и погруженного дна Южно-Байкальской котловины. Предполагается, что эоцен-олигоценовая мишихинская толща основания разреза формировалась в контуре Селенги- но-Витимского прогиба за счет поступления материала кор выветривания слаборасчлененного рельефа Танхойского блока и сопредельных территорий. «Синие глины» маркировали эпизод северного размыва милонитов шовной зоны Сибирского кратона на Протобайкальском поднятии, разделявшем Предбайкальский и Селенгино-Витимский прогибы в мелу и палеогене. Нижнемиоценовый слой танхойской свиты по-прежнему обозначал поступление материала, подверженного выветриванию в условиях слабоконтрастного рельефа, и только в результате его средне-позднемиоценовой перестройки с нарастанием контрастности поднятия хр. Хамар-Дабан и опусканием фундамента будущей Южно-Байкальской котловины проявилась речная транспортировка обломочного материала осиновской свиты без глинистой составляющей. Глинистый материал распространился в верхней части осиновской свиты за счет размыва эоцен-нижнемиоценовых отложений на хр. Хамар-Дабан. Новая перестройка рельефа, связанная с четвертичным оформлением глубокого Байкала, выразилась в общем размыве тектонической ступени и накоплении на ее поверхности песчаного и валунногалечного покровов.
Список литературы
Болотникова М. Д. Спорово-пыльцевые комплексы третичных отложений западного побережья Японского моря. М.: Наука, 1979. 195 с.
Логачев Н. А. Литология третичных отложений юго-западной части Байкальской рифтовой зоны. М.: Наука, 1972. 120 с.
Логачев Н. А. Саяно-Байкальское и Становое нагорье // Нагорья Прибайкалья и Забайкалья. М.: Наука, 1974. С. 16-162.
Логачев Н. А. История и геодинамика Байкальского рифта // Геология и геофизика. 2003. Т. 44, № 5. С. 391-406.
Мац В. Д., Галкин В. И., Мизандронцев И. Б. Песчаная свита и возраст Байкальской впадины // Проблемы рифтогенеза: материалы к симпозиуму по рифтовым зонам Земли. Иркутск: ИЗК СО РАН. 1975. С. 45-46.
Отложения Танхойского третичного поля, Южно-Байкальская впадина: стратиграфия, корреляции и структурные перестройки в Байкальском регионе / С. В. Рассказов, Н. А. Лямина, И. В. Лузина, Г. П. Черняева, И. С. Чувашова, М. В. Усольцева // Geodynamics & Tectonophysics. 2014. Т. 5, № 4. С. 993-1032.
Пальшин Г. Б. Кайнозойские отложения юго-восточного побережья Байкала. М.: Изд-во АН СССР, 1955. 201 с.
Томская А. И. Палинология кайнозоя Якутии. Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1981. 221 с.
Cullers R. L. Implications of elemental concentrations for provenance, redox conditions, and metamorphic studies of shales and limestones near Pueblo // Chemical Geology. 2002. Vol. 191, N 4. Р. 305-327.
Kashik S. A., Lomonosova T. K. Cenozoic deposits of the underwater Akademicheskii Ridge in Lake Baikal // Lithology and Mineral Resources. 2006. Vol. 41, N 4. P. 339-353. http://dx.doi.org/10.1134/S0024490206040018.
Late Cenozoic volcanism in the Baikal Rift system: evidence for formation of the Baikal and Khubsugul basins due to thermal impacts on the lithosphere and collision-derived tectonic stress / S. V. Rasskazov [et al.] // Berliner palaobilogische abhandlungen. 2003. Vol. 4. P. 33-48.
Mats V. D. The sedimentary fill of the Baikal Basin: Implications for rifting age and geodynamics // Russian Geology and Geophysics. 2012. Vol. 53, N 9. P. 936-954. http://dx.doi.org/10.1016/j.rgg.2012.07.009.
Mats V. D. Late cretaceous and cenozoic stratigraphy of the Baikal Rift sediments // Stratigraphy and Geological Correlation. 2013. Vol. 21, N 6. P. 637-651. http://dx.doi.org/10.1134/S0869593813060075.
Nesbitt H. W., Young G. M. Prediction of some weathering trends of plutonic and volcanic rocks based on thermodynamic and kinetic correlation // Geochim. Cosmochim. Acta. 1984. Vol. 48. P. 1523-1534.
References
Bolotnikova M.D. Sporovo-pyl'tsevyye kompleksy tretichnykh otlozheniy zapadnogo poberezhiya Yaponskogo morya [Spore-pollen complexes of tertiary sediments on the western coast of the Sea of Japan]. Moscow, Science, 1979, 195 p. (in Russian)
Logachev N.A. Litologiya tretichnykh otlozheniy yugo-zapadnoy chasti Baykal'skoy riftovoy zony [Lithology of Tertiary sediments south-western part of the Baikal Rift Zone]. Moscow, Science, 1972, 120 p. (in Russian)
Logachev N.A. Sayano-Baykalskoye i Stanovoye nagoriya [The Sayan-Baikal and Sta- novoe Highlands]. Nagoriya Pribaykaliya i Zabaykaliya [Highlands of Pribaikalie and Transbaikalia]. Moscow, Nauka Publ., 1974, pp. 7-163. (in Russian)
Logachev N.A. Istoriya i geodinamika Baykalskogo rifta [History and geodynamics of the Baikal rift]. Geologiya i geofizika [Geology and Geophysics], 2003, vol. 44, no. 5, pp. 391406. (in Russian)
Mats V.D., Galkin V.I., Mizandrontsev I.B. Peschanaya svita i vozrast Baykal'skoy vpadiny [Sandy formation and the age of the Baikal Basin]. Problemy riftogeneza (matly k simpoziumu po riftovym zonam Zemli) [Problems of rifting (Symposium materials on Earth's rift zones). Irkutsk, IEC SB RAS, 1975, pp. 45-46. (in Russian)
Rasskazov S.V, Lyamina N.A., Luzina I.V., Chernyaeva G.P., Chuvashova I.S., Usoltse- va M.V. Otlozheniya Tankhoyskogo tretichnogo polya, Yuzhno-Baykal'skaya vpadina: stratigrafiya, korrelyatsii i strukturnyye perestroyki v Baykal'skom region [Sediments from the Tankhoi tertiary field, South Baikal basin: stratigraphy, correlations, and structural reorganizations in the Baikal region]. Geodynamics & Tectonophysics, 2014, vol. 5, no. 4, pp. 993-1032. (in Russian)
Palshin G.B. Kaynozoyskiye otlozheniya yugo-vostochnogo poberezh'ya Baykala [The Cenozoic Deposits and Landslides at the South-Eastern Coast of Lake Baikal]. Moscow, Publishing House of the USSR Acad. Sci., 1955, 201 p. (in Russian)
Tomskaya A.I. Palinologiya kaynozoya Yakutii [Palinology Cenozoic of Yakutia]. Novosibirsk, Nauka Publ., 1981, 221 p. (in Russian)
Cullers R.L. Implications of elemental concentrations for provenance, redox conditions, and metamorphic studies of shales and limestones near Pueblo. Chemical Geology, 2002, vol. 191, no. 4, pp. 305-327.
Kashik S.A., Lomonosova T.K. Cenozoic deposits of the underwater Akademicheskii Ridge in Lake Baikal. Lithology and Mineral Resources, 2006, vol. 41 (4), pp. 339-353. http://dx.doi.org/10.1134/S0024490206040018.
Rasskazov S.V., Luhr J.F., Bowring S.A. et al. Late Cenozoic volcanism in the Baikal Rift system: evidence for formation of the Baikal and Khubsugul basins due to thermal impacts on the lithosphere and collision-derived tectonic stress. Berliner palaobilogische abhandlungen, 2003, vol. 4, pp. 33-48.
Mats V.D. The sedimentary fill of the Baikal Basin: Implications for rifting age and geodynamics. Russian Geology and Geophysics, 2012, vol. 53, no. 9, pp. 936-954.
http://dx.doi.org/10.10167j.rgg.2012.07.009.
Mats V.D. Late cretaceous and cenozoic stratigraphy of the Baikal Rift sediments. Stratigraphy and Geological Correlation, 2013, vol. 21, no. 6, pp. 637-651.
http://dx.doi.org/10.1134/S0869593813060075.
Nesbitt H.W., Young G.M. Prediction of some weathering trends of plutonic and volcanic rocks based on thermodynamic and kinetic correlation. Geochim. Cosmochim. Acta, 1984, vol. 48, pp. 1523-1534.