Архейская или протерозойская акротема 4 часть

Минеральная ассоциация песков русловой фации ставролит (или турмалин) -дистен-цирконовая, песчаной фракции глинистых пород - циркон-дистен-рутиловая. Из глинистых минералов преобладают монтмориллонит и каолинит, при небольшом содержании гидрослюды.

В скважинах южнее с.Новоживотинное [83] выделены спорово-пыльцевые спектры хвойно-широколиственного состава с примесью. Они свидетельствуют о том, что верхнеурывское время характеризуется значительно более теплым климатом, возрастанием увлажненности и облесенности по сравнению с нижнеурывским. Палеомагнитные исследования глин из обн.5 (В.В.Семенов, 1999 г.) показали обратную намагниченность (хрон Матуяма).

Б е л о г о р с к а я с в и т а ( N₂ bg ) заполняет наиболее глубокий врез в кривоборской палеодолине. Конфигурация белогорской долины сложная, имеются сужения, расширения, многочисленные притоки. По отношению к подошве коротоякской свиты ложе белогорской долины врезано на 30 м, а по отношеию к урывской – на 35 м; ложе ровное или слабо волнистое. Осевая часть его понижается с севера на юг от 57 м до 41 м; отмечаются участки с понижением ложа до 36 м (у с.Чертовицы). В прибортовых частях и по притокам отметки ложа повышаются до 65-70 м, здесь же фиксируются самые малые мощности (4-8 м). Средняя мощность свиты 32 м, максимальные мощности (60-66 м) наблюдаются в южной части листа на участке резкого поворота белогорской долины к востоку, где зафиксированы самые низкие отметки ложа.

Белогорская свита с размывом залегает на верхнедевонских отложениях. Она прислонена к коротоякской и урывской свитам и перекрывается тихососновской сви-той и четвертичными образованиями.

В составе белогорских отложений хорошо дифференцированы русловая, пойменная и старичная фации; повсеместно выражен базальный горизонт. В северном и центральном отрезках долины иногда в разрезе свиты фиксируется два аллювиальных ритма, разделенных базальными горизонтами. Нижний ритм обычно представлен только русловой фацией ( скважины северо-западнее с.Чертовицы).

Русловые пески белогорской свиты отличаются от урывских более грубозернистым составом и низкой сортировкой. Они приурочены к наиболее углубленной части долины и ее притоков. Пески характеризуются ставролит-циркон-дистеновой ассоциацией прозрачных минералов тяжелой фракции, при стабильном (7-8%) содержание турмалина по разрезу.

Пойменные и старичные фации тяготеют к бортам долины, иногда отмечаются и в осевой ее части (скв.82, авт. 1^ш). Сложены они глинами, часто песчаными, с прослоями тонко-мелкозернистых глинистых песков, супесей. Мощность пойменных отложений от 3-4 м до 25-27 м, старичных глин - до 19 м.

Вдоль западного берега Воронежского водохранилища наблюдаются обнажения пойменной фации белогорского аллювия. Обнажение Белая гора (обн.6) является стратотипическим разрезом белогорской свиты, обнажение Лысая гора (обн.7) - пара-стратотипическим.

Стратотипический разрез залегает в цоколе четвертой надпойменной террасы, представлен пойменными глинами, датирован на основании палеокарпологических, спорово-пыльцевых и палеомагнитных данных. Впервые разрез был описан и изучен П.А.Никитиным [13], наиболее полно он исследовался Г.В.Холмовым совместно с П.И.Дорофеевым [25]. Расчисткой вскрыты глины серые, темно-серые, черные, слабопесчаные, неслоистые, прослоями сильно гумусированные, с лигнитизированными растительными остатками. К нижней границе глин приурочен горизонт омарганцевания (3 см). Мощность пойменных глин 4,45 м. Ниже вскрыты пески русловой фации (1 м).

По данным гранулометрического анализа в пойменных глинах преобладают крупнодисперсные, реже высокодисперсные разности. В шлифах наблюдается преоблада-ние алевропелитовой и псаммопелитовой структур, из микротекстур чаще всего представлены параллельнослоистая и ориентированная, реже - беспорядочная. В составе глинистых минералов преобладает монтмориллонит, в меньшем количестве представлены гидрослюда и каолинит. Палеомагнитный анализ пойменных глин стратотипа показал большой разброс направлений остаточной намагниченности. Такое положение магнитной полярности интерпретируется как обратное и аномальное и отвечает ранним этапам эпохи Матуяма. Состав семян по П.И.Дорофееву свидетельствует о верхнеплиоценовом возрасте флоры, более молодом, чем в комплексе Урыва. Палинологический анализ глин белогорского интервала показывает хвойно-широколиственный состав спектров.

Т и х о с о с н о в с к а я с в и т а ( N₂ts ) развита на междуречье Дона и Воронежа; ее выходы наблюдаются в обрывистых правых берегах р.Воронеж (обнажения 6, 7, 10). Они с размывом залегают на аллювии верхнеурывской подсвиты и белогорской свиты, перекрываются четвертичными породами. Подошва свиты практически ровная с абсолютными отметками 96-97 м, редко опускается до 92 м и поднимается до 99,6 м (скв.7, авт. 43^п). Средняя мощность - 6,5 м, максимальная - 15 м. Нижний контакт свиты не всегда четкий, на отдельных участках наблюдается хорошо выраженный базальный горизонт, на других он выражается в незначительном укрупнении зернистости песка, либо отсутствует; контакт в этих случаях проводится по гипсометрическому положению подошвы свиты или по результатам палинологических определений.

Тихососновская свита представлена аллювиальным ритмом, включающим русловую и пойменную фации. Полный ритм аллювия наблюдается не везде; на многих участках пойменные глины размыты.

Характерной чертой русловых песков является укрупнение зернистости книзу, большая часть гравийной примеси содержится в их основании. Преобладают серые, светло-серые до белых разности, среднезернистые до крупнозернистых, реже мелкозернистые, кварцевые, с хорошей сортировкой, хорошо промытые, с косой и горизонтальной слоистостью, с катунами глин. Мощность русловых песков достигает 14,7 м (скважина к востоку от с.Новоживотинное).

Пойменные отложения представлены преимущественно глинами серыми и светло-серыми, сильно алевритистыми и песчанистыми, грубослоистыми, в кровле обычно темно-серыми до черных, гумусированными (скв.7, авт.43^п). Иногда они сложены переслаиванием мелкозернистых, светлых, косослоистых песков с темно-серыми и серыми песчаными глинами. Мощности прослоев 1-10 см. В обнажении 10, на северо-восточной окраине с.Чертовицы, в песчаном карьере с абсолютной отметки 100 м расчисткой вскрыта пачка частого переслаивания глинистых песков и глин, мощностью 3,5 м, представляющая собой пойменную фацию тихососновской свиты. Из этих отложений (Прил. 20, лист 1) выделены спорово-пыльцевые лесные спектры. Преобладает пыльца древесных растений, среди которых доминируют хвойные, преимущественно Pinus. Установлена пыльца влаголюбивой Picea, ее увеличение отмечается вверх по разрезу, что указывает на увлажнение территории. Обнаружена пыльца рода Abies, из мелколиственных - Betula. Пыльца теплолюбивых широколиственных пород (Quercus, Ulmus, Tilia cf. tomentosa) отмечается эпизодически по всему разрезу. Климат времени формирования отложений характеризуется достаточно высокой тепло- и влагообеспеченностью. Эти данные согласуются с материалами, полученными по опорному разрезу Урыв. Г.В.Холмовым [25] изучен разрез тихососновской свиты у с.Чертовицы чуть севернее песчаного карьера. Для песков характерна дистен-циркон-рутиловая ассоциация минералов, в глинах преобладает гидрослюда и каолинит при незначительном содержании монтмориллонита. Палеомагнитное изучение тихососновских глин (В.В.Семенов, 1999 г.) выявило обратную намагниченность пород, что позволяет отнести отложения к одному из эпизодов эпохи Матуяма.

Н е о г е н о в а я к о р а в ы в е т р и в а н и я ( kv^gs N ) широко развита в восточной части листа и фрагментарно в виде изолированных площадей отмечается вдоль его западной рамки. На востоке мощность элювия изменяется от 2,5 м (скв.15, авт. 7759) до 20,0 м; на западе – от 2 до 8 м, когда сформирован на отложениях миоцена, и до 1 м – на отложениях палеогена.

Элювий представляет собой пестроокрашенную толщу пород, в составе которой преобладают глины и суглинки, реже супеси и гумусовые горизонты (ископаемые почвы) в виде прослоев среди красных глин. В основном породы кирпично-красные, красно-бурые, коричневые, плотные, песчаные, тугопластичные, пятнистые, с зеркалами скольжения, с известковистыми конкрециями. Состав красноцветных глин преимущественно гидрослюдистый, с примесью монтмориллонита, карбоната и гидроокислов железа. В гумусовых горизонтах присутствует каолинит и монтмориллонит, в горизонтах вмывания - гидрослюда и монтмориллонит. Нижний возрастной предел определяется материнскими породами – песками и глинами миоцена и палеогена. Верхний предел устанавливается по перекрытию их нижним неоплейстоценом.

5.5.3. Четвертичная система

Территория листа расположена на сочленении Среднерусской возвышенности и Окско-Донской равнины, граница между которыми проходит по р.Дон. Этим определяется различие в строении четвертичного покрова на право- и левобережье Дона. Вся территория принадлежит области донского оледенения.

Четвертичные отложения распространены практически повсеместно и представлены почти всеми выделенными в легенде Воронежской серии стратиграфи-ческими подразделениями и всеми основными генетическими типами аллювиальной, ледниковой и лессово-почвенной формаций. Залегает квартер на размытой поверх-ности девона, мела, палеогена и неогена на абсолютных высотах от 190-200 м на правобережье Дона до 130-140 м на левобережье, опускаясь до 75 м у южной рамки листа (пойменный аллювий р.Дон) (рис.5.6). Мощность четвертичного покрова изменяется от нескольких метров до 40-45 м на правом берегу Дона и до 70 м на левобережье.

Геологическое строение, условия залегания, мощность четвертичных образований изображены на геологической карте, показаны на схеме соотношений, геологическом разрезе и карте изопахит четвертичных образований.

Вещественный состав четвертичных отложений изучен иммерсионными, гранулометрическими, спектральными анализами. Многие разрезы охарактеризованы находками спор и пыльцы, ископаемых остатков (пресноводных моллюсков), семенной флоры, геохронологическими и палеомагнитными определениями.

5.5.3.1. Эоплейстоцен

А л л ю в и а л ь н ы е о т л о ж е н и я ( аЕ ). Распространены в центральной части площади, протягиваясь широкой (до 20 км) полосой с севера на юг по междуречью Воронежа, Усмани и Хавы и на небольшом участке междуречья Дона и Воронежа, на правобережье встречены в единственном обнажении 12 у с.Орловка. В силу разрешающей способности масштаба эоплейстоцен в качестве самостоятельного геологического тела на правом берегу Дона на карте показать невозможно. Поэтому он изображен только на схеме соотношений и на рис.5.7 в единственном пункте (обн.12).

Эоплейстоценовый аллювий с размывом перекрывает неогеновые отложения, а в глубоко врезанных долинах (пра-Усмани и др.) - нижнемеловые (скв.48, авт. 67^к, инт.34.0-43.7 м). Перекрывается аллювием южноворонежской серии и лихвинского горизонта, на водоразделе Дона и Воронежа - отложениями Воронежской флювиогляциальной гряды.

Ложе эоплейстоцена варьирует от 107 м на севере до 89 м (скв.84, авт.68^к)-85 м абсолютной высоты на юге, в среднем составляя 90-100 м (рис.5.7). Мощность аллювия меняется от нескольких метров до 20 м, в среднем - 8-10 м.

Описываемые отложения сложены, вероятно, несколькими аллювиальными свитами, залегающими на разных гипсометрических уровнях (см. графич. прил.), каждая из которых образует нормальный аллювиальный ритм с русловой и пойменной фациями. Русловая фация сложена песками светло-серыми, серыми до бурых, неравномерно глинистыми, с редкими прослоями глин., пойменная фация - глинами зеленовато-серыми, серыми, часто алевритистыми.

Палеомагнитный анализ, выполненный В.В.Семеновым по 23 пробам из скважин 48 – авт.67^к, 55 – авт.66^к, 84 – авт.68^к, показал устойчивую обратную намагниченность глин. По наклонению в разрезе скв.55 выделено два интервала (24.2-24.8 м; 31.2-31.6 м), намагниченных обратно направлению современного магнитного поля Земли (рис.5.8). Наклонение изменяется от -57⁰ до -63⁰. Все изученные образцы из скв.48 (инт.38.5-40.9 м) и 84 (инт.34.4-41.0 м) имеют обратное направление намагниченности: наклонение изменяется от -54⁰ до 63⁰ по скв.48 и от -39⁰ до -60⁰ по скв.84. Палеомагнитные характеристики (магнитная восприимчивость, остаточная намагниченность, наклонение приведены в прил.21, кн.2. Таким образом, формирование глин эоплейстоцена происходило в течение эпохи Матуяма (вероятно, ее второй половине).

Из скважины 48 (авт. 67^к) в инт.38,5-40,9 В.Г.Шпуль получен палинокомплекс степного типа. Главное место в нем занимают ксерофиты (Artemisia, Asteraceae, Chenopodiaceae). Характерно развитие холодоустойчивых кустарниковых формаций из Betula nana, B. humilis, B. sect. Fruticosae, Salix sp. Климат был холодный и сухой. Аналогичные спорово-пыльцевые спектры характерны для рановской толщи, выделенной Ю.И.Иосифовой и отвечающей завершающему эоплейстоцен порт-катонскому горизонту (аналог бореального морозовского горизонта схемы К.В.Никифоровой, 1982 г.).

Такой же возраст, видимо, имеет и глинистая пачка Орловского разреза (обн.12) на правобережье Дона, содержащая своеобразную флору перигляциального облика (Betula nana L. и др.), ранее относившаяся Г.В.Холмовым [9] к петропавловскому горизонту неоплейстоцена. Однако перигляциальная флора и отрицательная намагниченность пород свидетельствует об их соответствии эоплейстоцену.

Из глин эоплейстоцена, вскрытых рядом скважин севернее изученного района [83], В.Г.Шпуль описан палинокомплекс лесостепного типа, где количество голосеменных не превышает 66%. Доминируют сосны подрода Diploxylon. Господствуют Pinus sect. Eupitys и Pinus cf. silvestris L. Пыльца ели встречается спорадически. Процент трав - 32-48%. Доминируют полыни (10-23%), сложноцветные (2-16%) и маревые (4-12%). Наибольшее сходство описанные палинокомплексы имеют с описанными Е.Н.Анановой из успенской свиты – пограничных слоев нижнего-верхнего эоплейстоцена. Таким образом, на территории листа, вероятно, присутствуют и доморозовские отложения эоплейстоцена.

5.5.3.2. Неоплейстоцен

Н и ж н е е з в е н о