ОБ УРАЛЬСКОЙ ГЕОГРАФИИ В РИФЕЕ

В июле и августе сотрудники лаборатории литологии Института геологии и геохимии УрО РАН проводили полевые работы на западном склоне Южного Урала. Территория исследований известна геологам как Башкирский мегантиклинорий. В его пределах обнажается чрезвычайно мощная (до 15 км) толща древних отложений, сформировавшихся в позднем докембрии — подразделении, включающем в себя рифей и венд и соответствующем интервалу 1800–540 млн лет. Несмотря на многолетнее изучение как отечественными, так и иностранными специалистами, в геологической летописи, представленной в горных районах Башкортостана и Челябинской области, остается еще очень много белых пятен.

Вблизи рубежа рифея и венда на Земле произошла серия глобальных климатических событий — продолжительных оледенений. Наиболее популярная и аргументированная гипотеза описывает состояние планеты в то время словосочетанием «Земля-снежок», а в зарубежной литературе данный отрезок геологического времени именуется криогений (от древнегреческого «рождающий холод»). Причины таких масштабных оледенений до конца не ясны, тем не менее, до их наступления наша планета и ее внешние оболочки были совсем не такими, как после них. Помимо того, что привычных для нас организмов — многоклеточных животных и растений — в то время еще не существовало, особенными были и образующиеся в морских и континентальных бассейнах осадки: у некоторых из них нет современных аналогов.

Пристальное внимание российских геологов обращено на самое верхнее литостратиграфическое подразделение рифея на Южном Урале — укскую свиту. Ее возраст является предметом дискуссий, но комплекс имеющихся к настоящему моменту данных свидетельствует, что она сформировалась непосредственно до начала упомянутых оледенений. Сейчас требуется кропотливое изучение свиты и особенностей ее распространения в различных районах Башкирского мегантиклинория и реконструкция палеогеографической обстановки. Для решения этой задачи ранее детально был обследован и описан только один разрез свиты — на р. Юрюзань вблизи г. Усть-Катав Челябинской области. Сопоставление данных, полученных по другим обнажениям (скальным выходам) и корреляция удаленных разрезов позволит составить полное представление о характере морского бассейна, в котором накапливались осадки, и о его изменениях во времени. Инструментом для извлечения необходимой информации служит фациальный анализ (от латинского facies — «лица»). Фациями обычно называют отложения, несущие признаки обстановки их формирования (например, ряд структурно-текстурных характеристик может указывать на гидродинамику и, соответственно, на глубину бассейна).

В этом году были изучены разрезы по рекам Басу, Большой Инзер и Зилим, что позволило проследить фациальную изменчивость укской свиты с севера на юг. Для укской свиты весьма характерны так называемые molar tooth текстуры (дословно — текстуры «коренного зуба»). Они представляют собой трещины ленточной, червеобразной, веретеноподобной или нитевидной формы, сложенные равномерно-микрокристаллическим кальцитом. Molar tooth текстуры являются важнейшим породообразующим компонентом протерозойских осадочных толщ и остаются одними из самых загадочных образований — до сих пор относительно их появления ведутся споры, предлагаются разнообразные модели. Трещины molar tooth почти полностью исчезают из геологической летописи с наступлением глобальных оледенений в конце рифея. Предполагается, что это связано с существенным изменением химии Мирового океана.

Верхняя часть укской свиты представлена строматолитовыми известняками. Строматолиты — это слоистые отложения донных микробных матов, которые в докембрии, без преувеличения, господствовали на планете. Современные строматолиты являются признаком крайне мелководных обстановок. Однако в прошлом, до того, как были вытеснены беспозвоночными только в неблагоприятные для последних среды обитания, они занимали самые разнообразные экологические ниши, и их распространение зависело, главным образом, лишь от глубины проникновения солнечного света. Столбчатые строматолиты в различных отложениях в разных регионах мира отличаются друг от друга размером и формой столбиков, их ориентировкой, особенностями ветвления, внутренней структурой слойков и рядом других признаков. Сейчас уже можно уверенно говорить, что морфология строматолитовых построек определяется характером среды седиментации, в первую очередь гидродинамикой. Ранее было установлено, что строматолиты укской свиты формировались ниже базиса действия штормовых волн. В этом году выявлено, что мощность строматолитовой толщи в укской свите постепенно сокращается с севера на юг — от 70 м до 20 м. Таким образом, уже на основании полевых исследований можно сделать вывод, что глубина бассейна, в котором накапливались карбонатные отложения укской свиты, увеличивалась с юга на север, а колебания уровня моря в течение времени осадконакопления могли достигать первых десятков метров.

Основные сложности при работе в горах Южного Урала связаны с тем, что некоторые разрезы труднодоступны и добраться до них не всегда возможно. Аномально жаркая погода и мастерство водителя Дмитрия Вдовина позволили охватить в этом году ряд малопосещаемых объектов. Но по мере увеличения степени детальности в изучении обнажений (в том числе вроде бы давно известных) неизбежно возникают все новые и новые вопросы. Башкирский мегантиклинорий с уникальными разрезами рифея и венда, несомненно, останется одним из главных полигонов для исследователей докембрия еще на многие годы.