Дистен в осадках мезокайнозоя Северного Кавказа и Предкавказья
В.А. ГРОССГЕЙМ
С тех пор, как В.П. Батурин впервые обнаружил дистен в осадках продуктивной толщи Апшеронского полуострова [4], прошло около 30 лет. Значение, которое сразу приобрел этот минерал для палеогеографических построений, сохранилось до сегодняшнего дня. Однако со времени последней краткой сводки В.П. Батурина, посвященной распространению дистена в осадочных породах Европейской части СССР [6], несмотря на то, что накопился громадный фактический материал, новой сводной работы не опубликовано. Настоящая статья должна восполнить этот пробел для южных районов (Северный Кавказ и Предкавказье).
Не имея возможности привести все работы, использованные при составлении настоящей сводки, мы даем список авторов анализов: П.П. Авдусин, В.П. Акаева, А.Г. Алиев, О.М. Аншелес, В.А. Атанасянц, М. Барковская, В.П. Батурин, С.А. Благонравов, А.М. Болдырева, С.И. Воронина, Л. П. Гмид, И. Гришина, Э.А. Даидбекова, Л.В. Демчук, Р.Г. Дмитриева, В. Евсюкова, Г.И. Ершова, П.И. Зеленская, Б.И. Ибрагимова, 3.А. Иванова, Е. Каллистова, Н.П. Колпиков, Э.А. Корнеева, К.Ф. Короткова, Е.А. Кривошеина, Г.Е. Лабковская, В.Т. Малышек, B.А. Михайлов, И.С. Мустафаев, Г.Е. Нескина, Н.Л. Нуткис, П.С. Петров, Ц. Питковская, Е.А. Рашутина, Н.В. Ренгартен, Л.Н. Розанов, Л.Н. Розанова, К.С. Саркисова, Г. Саркисян, К.И. Смольянинова, Н.Н. Соловьева, А.Д. Султанов, В.А. Федоров, М.Ф. Филиппова, Г.Ю. Фук-Романова, О.А. Чукашева, И.А. Шамрай, Г.А. Ягубян, М.А. Ясенева и другие.
В осадках нижней и средней юры (рис. 1) встречаются лишь единичные зерна дистена (Дагестан, Затеречная равнина, междуречье Лаба-Белая), представленные мелкими нехарактерными обломками.
В верхнеюрских осадках (рис. 2) дистен изредка встречается в тех же районах, однако если в Дагестане находки его очень редки, то, начиная уже с келловея, этот минерал регулярно отмечается в междуречье Лаба - Белая.
В осадках валанжина дистен встречается реже (по-видимому, за счет худшей их изученности), но в готериве в междуречье Пшеха-Белая он начинает играть заметную роль. Встречается он (доли процента) и в некоторых более восточных разрезах вплоть до Дагестана. Максимальных концентраций (до 11%) дистен достигает в междуречье Лаба - Белая в барреме (рис. 3) и в апте. Восточнее его количество и частота встречаемости незначительны.
В альбских осадках дистен встречается в полосе современных выходов от бассейна р. Белая до р. Черек (до 5%) (рис. 4). К северу количество его уменьшается, а в некоторых разрезах (Песчанокопская, Ипатово, Ростов) он отсутствует. Новый максимум его содержания отмечается еще севернее, на широте Волго-Донского канала. Впервые единичные зерна дистена наблюдались на юго-восточном Кавказе (Советабад).
В нижнемеловых осадках северо-западного Кавказа дистен представлен сравнительно свежими удлиненнопризматическими зернами с поперечной спайностью, со ступенчатыми или обломанными краями и реже более выветрелыми зернами меньшего размера (Пшеха).
В верхнемеловых осадках количество дистена уменьшается. Концентрации больше 2% встречаются лишь в Беслинеевском районе (4% в турон-коньякских отложениях). Кроме того, он встречается в некоторых разрезах северо-западного и юго-восточного Кавказа, а также центрального Предкавказья. Особенно показательно распространение дистена в осадках сенона (рис. 5). На северо-западе (Ростов, Порт-Катон) количество его доходит до 8%, уменьшаясь по направлению к ст. Ново-Минская. Затем следует полоса полного отсутствия дистена (Выселки, Песчанокопская, Ипатово), а еще южнее он появляется вновь, причем в полосе, прилегающей к Кордильере, ограничивающей с севера флишевый бассейн, количество дистена достигает 7,6% (б. Глубокая, ст. Азовская, р. Хабль). Во флишевых осадках, развитых южнее Кордильеры, дистен встречается часто, хотя и в малых количествах. На южный склон дистен проник впервые, по-видимому, в сантоне [16]. В остальной части Кавказа дистен встречается спорадически в небольших скоплениях.
В осадках верхнего мела дистен встречается в виде бесцветных зерен разной сохранности. Во флишевом бассейне они менее разрушены, чем в Беслинеевском районе (в последнем пункте часто отмечаются зазубренные края у мелких разрушенных зерен). В районе р. Хабль отмечены изогнутые, сильно корродированные зерна.
В осадках палеоцена так же, как в верхнемеловых, на севере дистена больше, особенно в районах, прилегающих к -нижнему Поволжью и Дону (до 10%), затем следует полоса почти полного отсутствия дистена в осадках (Выселки, Кугульта, Ипатово). В еще более южных разрезах он появляется вновь (до 7,6% на западной Кубани), причем встречается и на южном склоне.
В северных районах (Абгонерово, Степной) дистен представлен хорошо сохранившимися удлиненными кристаллами, реже обломками неправильной формы с зазубренными краями и еще реже мелкими игольчатыми кристаллами. Южнее, в Песчанокопском разрезе, отмечены наряду со свежими также и корродированные изогнутые зерна.
На западной Кубани зерна дистена часто имеют пильчатые зазубренные края, редко хорошей сохранности, чаще в той или иной степени разрушенные. Встречаются двойники (Ахтырско-Бугундырский район) и изогнутые в дугу зерна. На восточной Кубани (Западно-Отрадненский район) зерна дистена обычно плохой сохранности.
В течение эоцена характер распределения дистена (рис. 6) не изменился. Лишь в олигоцене картина несколько меняется: в небольших количествах дистен встречается и в средней полосе Предкавказья (рис. 7) при сохранении максимальных концентраций на севере и на юге. В Закавказье дистен присутствует постоянно. В количествах менее 2%, он встречается в разрезах южного Кобыстана, изредка в Кировабадском районе, в бассейнах р. Лакбе и р. Лехури и в Гурии.
Нижнемиоценовые осадки (верхний Майкоп) обогащены дистеном в еще больших количествах, особенно в се верной полосе, где ареалы максимальных скоплений этого минерала сливаются в один общий (рис. 8), вытянутый полосой от Ейска до Каспия. Отдельные небольшие максимумы наблюдаются и на северном склоне Кавказа. По-прежнему в средней полосе отмечаются минимальные содержания дистена. Кроме того, этот минерал встречается в южном Дагестане, южном Кобыстане и в бассейне р. Лакбе (с. Пховели).
На севере дистен в осадках олигоцена - нижнего миоцена представлен крупными удлиненно-призматическими зернами, окатанными (Сталинград) или угловатыми (Артезиан). На Северном Кавказе зерна дистена чаще разрушенные, корродированные, с сетью мелких трещин, иногда окатанные.
Начиная с чокракского века, характер распределения дистена в осадках меняется. Появляется один крупный общий ареал максимальных концентраций дистена (рис. 9), охватывающий северную часть Ставрополья и все восточное Предкавказье (в том числе и северный склон Кавказа). Интересно, что в восточном Предкавказье полоса максимального скопления дистена (до 20 %) находится южнее и западнее полосы осадков чокрака, в которой дистен практически отсутствует (от Аргуна до южного Дагестана). На возможном объяснении этого явления мы остановимся ниже. В западном Предкавказье дистен хотя и встречается постоянно, но в очень незначительном количестве. В Закавказье дистен отмечен только в южном Кобыстане, в районе Чеил-Дага (до 20%).
В восточном Предкавказье дистен представлен призматическими зернами, иногда неправильной формы, еще реже полуокатанными и окатанными зернами.
Дистен бассейна р. Кубань отличается от распространенного в более западных районах большей величиной и свежестью кристаллов [17]. В Азербайджане свежие зерна дистена характерны для Чеилдагского и Аджавелинского разрезов (отчасти и Яламинского), а более разрушенные - для Амирханлинского и Умбакинского разрезов.
Та же картина наблюдается и в караганских слоях, причем роль дистена еще больше возрастает.
Область максимальных концентраций дистена в сарматский век несколько меньше, чем в караганский (рис. 10), и смещена в северо-западном направлении. В северных предгорьях Кавказа дистен встречается во многих разрезах, но в весьма незначительных количествах; в таких же количествах дистен и в южном Кобыстане. В мэотическое время ареал максимальных скоплений дистена (до 16%) еще более уменьшился и сместился еще больше к западу. В западном Предкавказье концентрации дистена уменьшаются к югу. Восточнее дистен встречается реже и в меньших количествах. В осадках понта на северо-западе наблюдаются максимальные концентрации дистена (до 12%), постепенно уменьшающиеся к югу и к востоку.
В восточном Предкавказье и в Закавказье (Апшеронский полуостров и г. Сухуми) количество дистена невелико.
В верхнемиоценовых и нижнеплиоценовых осадках на северо-западе зерна дистена, как правило, имеют округленные края (ст. Троицкая, ст. Федоровская).
Новое изменение в распределении дистена в осадках происходит в среднем плиоцене (рис. 11). На западе в киммерийской толще максимальные скопления его приурочены к северным и западным районам (до 15% у ст. Каневская). В восточном Предкавказье в осадках назраньской свиты количество дистена увеличивается к востоку (9,5% у ст. Александрия). Новый максимум наблюдается в осадках продуктивной толщи Апшеронского полуострова (до 8%), причем в сторону Кобыстана количество дистена быстро уменьшается.
В продуктивной толще Азербайджана дистен представлен главным образом крупными окатанными и полуокатанными зернами; распространены также крупные удлиненно-призматические кристаллы с гладкой поверхностью и мелкие разрушенные зерна различной формы с поверхностью, покрытой трещинами и царапинами.
В осадках акчагыла и апшерона дистен встречается в значительных количествах в Джанайском и Артезианском разрезах (до 9%). К югу его количество резко уменьшается и встречается он реже (рис. 12).
В осадках Русской платформы дистен фиксируется, начиная со среднего девона (до 1%). В осадках карбона его много (до 28%).
В осадках перми и триаса дистен - уже большая редкость.
Начиная с нижнеюрской эпохи, количество дистена в осадках вновь увеличивается (до 2,5%). В средне- и верхнеюрских осадках его еще больше (до 19%). В больших количествах он известен в меловых (до 32%) и третичных (до 20%) осадках.
Таким образом, к началу рассматриваемого нами отрезка времени осадки платформы были обогащены дистеном. Кроме того, надо иметь в виду, что источники сноса поставляли все время свежие порции терригенного материала, насыщенного дистеном. Однако в течение юры этот материал не проникал на территорию Предкавказья, являвшуюся сушей, а отлагался в узком бассейне, располагавшемся вдоль Днепровско-Донецкой впадины с выходом в сторону Прикаспийской впадины. Эта часть бассейна замкнулась к готеривскому веку, и вся западная часть платформы стала сушей [3] с развитой речной сетью, при помощи которой продукты размыва пород Балтийского щита, а также осадочных пород западной половины платформы, содержащие дистен, сносились в пределы Кавказской геосинклинали (северо-западный Кавказ). Такое положение сохранялось до альбского века, когда крупная трансгрессия изменила палеогеографическую обстановку. Обширные акватории альбского, верхнемеловых и палеогеновых морей занимали и западные части платформы. Герциниды Предкавказья, начиная с альба, перестали быть сушей.
В результате этой перестройки и того обстоятельства, что, начиная с верхней юры, внутренние поднятия, зародившиеся в пределах Кавказской геосинклинали, постепенно разрастаясь, вовлекали в поднятие участки дна, сложенные осадками нижнего мела и обогащенные дистеном, которые становились одним из элементов Кавказской питающей провинции, создалось положение, отображенное на рис. 4-7, когда максимумы содержания дистена в осадках приходились с одной стороны на полосу, примыкавшую к Кавказскому острову, а с другой стороны к северному Предкавказью, где они сливались с такими же максимумами в осадках эпиконтинентальных платформенных бассейнов. Таким образом, дистен в осадках от альба до верхнего олигоцена на Северном Кавказе является в основном переотложенным из нижнемеловых осадков северной зоны северо-западного Кавказа.
Дистен, поступавший с севера, отличался большей величиной и свежестью зерен. На юге же он обычно представлен более мелкими и корродированными зернами.
Начиная с нижнего миоцена, происходит новая существенная перестройка палеогеографической обстановки. Почти вся платформа стала сушей, и берега неогеновых морей в общем значительно отодвинулись к югу. В нижнем миоцене северный ареал распространения максимальных содержаний дистена значительно придвинулся к югу, а в среднемиоценовую эпоху он охватил почти все Предкавказье, что было связано с дальнейшим продвижением на юг береговых линий. Интересно, что внутри этого обширного ареала дистен распределен неравномерно. Есть участки (передовые хребты, восточные антиклинали Дагестана в чокраке), где он вовсе не встречен. Это обстоятельство сильно затрудняло решение вопроса об источнике дистена, так как представление о северном его происхождении не вязалось с фактом исчезновения этого минерала к северу [7, 19]. Однако надо иметь в виду, что дистен - только один из компонентов платформенной ассоциации (кварц, ставролит, силлиманит, а севернее и эпидот), а эта ассоциация не исчезает к северу вместе с дистеном. Следовательно, вопрос тут упирается в особенности распределения дистена в осадках вообще. Из других примеров (например, в осадках тортона в окрестностях Львова и Яворова [18], девон Русской платформы) известно, что ареалы ставролита и дистена обычно не накладываются точно один на другой, а смещаются относительно друг друга. Это мы объясняем различной транспортабельностью этих минералов в зависимости от скорости течений, разносящих терригенный материал, что обусловлено отличной формой дистена и ставролита и небольшой разницей в их удельном весе [9].
Итак, в связи с окончательным осушением большей части платформы на ней, начиная с нижнего миоцена, развивается разветвленная речная сеть, при помощи которой в неогеновые бассейны юга СССР устремляются осадки, обогащенные дистеном. Если в чокраке и карагане ареалы дистена очень велики, то в сармате они несколько меньше и смещены к северо-западу. Это объясняется новым отодвиганием берега к северу в связи с сарматской трансгрессией. В мэотическом и понтическом бассейнах ареалы северного дистена охватывают северо-западные части Предкавказья, в среднем плиоцене кварцевый материал с дистеном и ставролитом отлагается на северо-западе, а с другой стороны достигает широты Апшеронского полуострова [1, 2, 5]. Такое сильное продвижение на юг связано со значительным сокращением размеров бассейна и приближением береговой линии к Апшеронскому полуострову. Акчагыльская трансгрессия вновь значительно отодвинула береговую линию к северу, и кварцевые пески с дистеном и ставролитом отлагались в это время в районе Сызрани, а также и в более южных районах (до широты устья р. Кумы). То же самое явление мы наблюдаем и в осадках апшеронского бассейна.
Таким образом, мы пришли к выводу о том, что подавляющая часть дистена в осадках мезокайнозоя имеет северное происхождение.
В заключение мы остановимся на вопросе о местных, кавказских источниках дистена. Существование таких источников или вовсе отрицается, или им придается непомерно большое значение. На самом деле такие источники существуют, но имеют очень ограниченное значение. Один из таких источников располагался южнее Чеил-Дага в южном Кобыстане. Именно отсюда дистен поступал в осадки олигоцена и миоцена в южном Кобыстане. Это видно из того, что на юг нарастает песчанистость разрезов, что течения шли с запада на восток (результаты замера автором косых слойков в Майкопе и чокраке) и что распространение дистена по разрезу олигоцена и миоцена не связано общей закономерностью с поведением дистена в осадках того же возраста на Северном Кавказе и в Предкавказье. Да и северный дистен отличается от кобыстанского степенью сохранности [2]. На местные источники дистена в Кахетии указывает А.Н. Соловкин [22]. Эти источники могли поставлять дистен в район Лакбе (с. Пховели, верхний эоцен, олигоцен).
В.Т. Малышек считает, что часть дистена в осадках северо-западного Кавказа (изогнутые, сравнительно свежие зерна) происходит из метаморфических сланцев, развитых в настоящее время в верховьях Б. Лабы (устное сообщение). Хотя это еще не доказано, однако крупные зерна дистена в виде примеси к основной его массе в осадках чокрака Северной Осетии могут иметь и кавказское происхождение [19].
Из изложенного можно сделать основной вывод о том, что в осадконакоплении в течение мезокайнозоя в Предкавказье большое значение имеет материал, поступавший с севера, со стороны Русской платформы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Алиев А.Г. Петрография третичных отложений Азербайджана. Азнефтеиздат, 1949.
2. Алиев А.Г., Даидбекова Э.А. и Ибрагимова Б.М. Включения и морфологические особенности дистена в третичных отложениях Азербайджана. ДАН АзССР, № 7, 1952.
3. Атлас литолого-фациальных карт Русской платформы, т. II. Мезозой. ВНИГРИ, 1953.
4. Батурин В.П. О присутствии дистена в песках продуктивной толщи. Изв. Азерб. политехи, ин-та, т. 4-5, 1928.
5. Батурин В.П. Петрографический анализ геологического прошлого по терригенным компонентам. Институт горючих ископаемых АН СССР, 1947.
6. Батурин В.П. О дистене в осадочных породах Европейской части СССР. ДАН СССР, т. 44, № 3, 1944.
7. Вистелиус А.Б. К истории дистена в среднем миоцене Дагестана. ДАН СССР, т. 79, № 1, 1951.
8. Гмид Л.П. К петрографии и палеогеографии песчано-алевритовых пород чокрака северо-восточного Кавказа. Геол. сб., Ill (НИТО при ВНИГРИ), 1952.
9. Гроссгейм В.А. и Гмид Л. П. Терригенно-минералогические провинции чокракского бассейна. Геол. сб., I, (НИТО при ВНИГРИ), 1951.
10. Гроссгейм В.А. К палеогеографии Дагестана в караганское время. Изв. АН СССР, сер. геол., № 5, 1952.
11. Гроссгейм В.А. К палеогеографии юго-восточного Кавказа в верхнем альбе. БМОИП, отд. геол., № 2, 1948.
12. Гроссгейм В.А. и Мустафаев И.С. Новые данные о палеогеографии юго-восточного Кавказа в аалене. ДАН СССР, т. 61, № 2, 1948.
13. Гроссгейм В.А. и Мустафаев И.С. К палеогеографии юго-восточного Кавказа в палеоцене. ДАН СССР, т. 62, № 6, 1948.
14. Гроссгейм В.А. и Мустафаев И.С. К литологии аптских отложений Дагестана. ДАН СССР, т. 74, № 2, 1950.
15. Гроссгейм В.А. и Короткова К.Ф. Новые данные по петрографии пород верхнего сенона северо-западного Кавказа. ДАН СССР, т. 95, № 5, 1954.
16. Гроссгейм В.А. и Короткова К.Ф. Новые данные по петрографий меловых пород Туапсинского района. ДАН СССР, т. 108, № 5, 1956.
17. Дмитриева Р.Г. Палеогеография Кубанского залива в чокракский век. Геол. сб., II (НИТО при ВНИГРИ), 1953.
18. Дзядик М. До лыологп третинних пород 1вано-Франивського та Явор1вського райошв. Научи, работы студентов геол. фак. Львовского Гос. ун-та, вып. 2, 1949.
19. Иванова 3.А. Об источнике дистена в чокракско-караганских отложениях северо-восточного Кавказа. ДАН СССР, т. 98, № 2, 1954.
20. Мустафаев И.С. и Гроссгейм В.А. К палеогеографии юго-восточного Кавказа в верхнетуронское время. ДАН АзССР, № 6, 1948.
21. Розанов Л.Н. Материалы к петрографии юрских отложений Дагестана. Зап. Минер, о-ва, вторая серия, 68, вып. 4, 1939.
22. Соловкин А.Н. О присутствии дистена в отложениях Кавказского хребта. ДАН АзССР, № 12, 1949.
Рис. 1. Карта распространения дистена в осадках лейаса.
1- скопления менее 2%; 2 - предполагаемая береговая линия; 3 - изученные разрезы.
Рис. 2. Карта распространения дистена в осадках мальма.
1 - скопления от 2 до 5%; 2 - скопления менее 2%; 3 - предполагаемая береговая линия; 4 - изученные разрезы.
Рис. 3. Карта распространения дистена в осадках баррема.
1 - скопления более 5%; 2 - скопления от 2 до 5%; 3 - скопления менее 2%; 4 - предполагаемая береговая линия; 5 - изученные разрезы.
Рис. 4. Карта распространения дистена в осадках альба.
1-скопления более 5%; 2 -скопления от 2 до 5%; 3- скопления менее 2%; 4- предполагаемая береговая линия; 5 - изученные разрезы.
Рис. 5. Карта распространения дистена в осадках сенона.
1 - скопления от 2 до 5%; 2 - скопления менее 2%; 3 - предполагаемая береговая линия; 4 - изученные разрезы.
Рис. 6. Карта распространения дистена в осадках нижнего и среднего эоцена.
1 - скопления более 5%; 2 -скопления от 2 до 5%; 3- скопления менее 2%.
Рис. 7. Карта распространения дистена в осадках среднего и верхнего олигоцена
1- скопления более 5%; 2 - скопления от 2 до 5%; 3 - скопления менее 2 %; 4 - предполагаемая береговая линия; 5 - изученные разрезы;
Рис. 8. Карта распространения дистена в осадках нижнего миоцена.
1 - скопления более 5%; 2 - скопления от 2 до 5%; 3- скопления менее 2%; 4 - предполагаемая береговая линия; 5 - изученные разрезы.
Рис. 9. Карта распространения дистена в осадках чокрака.
1-скопления более 5%; 2 - скопления от 2 до 5%; 3- скопления менее 2%; 4- предполагаемая береговая линия; 5 - изученные разрезы.
Рис. 10. Карта распространения дистена в осадках сармата.
1-скопления более 5%; 2 - скопления от 2 до 5%; 3 -скопления менее 2%; 4 - предполагаемая береговая линия; 5 - изученные разрезы.
Рис. 11. Карта распространения дистена в осадках среднего плиоцена.
1 - скопления более 5 %; 2 - скопления от 2 до 5; 3 - скопления менее 2%; 4 - предполагаемая береговая линия; 1-изученные разрезы.
Рис. 12. Карта распространения дистена в осадках апшерона.
1 - скопления более 5%: 2 - скопления от 2 до 5%; 3 - скопления менее 2%; 4 - предполагаемая береговая линия, 6-изученные разрезы.