ИСТОРИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ

1. ИСТОРИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ

При знакомстве с геологической экспозицией в Краеведческом музее внимание студентов обращается на экспозицию, отражающую особенности осадконакопления и историю геологического развития Русской платформы в целом и Самарской области, в диапазоне средний палеозой — антропоген в частности. Вам в помощь: Виртуальная экскурсия: http://www.alabin.ru/virtualnye-ekskursii/obzornaya-ekskursiya-paleontologiya.php

1.1. Теоретическая часть

История геологического развития территории Самарской области охватывает две крупнейшие эпохи, неразрывно связанные с историей развития всей Земли: раннедокембрийскую и рифейско-фанерозойскую.

В раннедокембрийскую эпохусформировался кристаллический фундамент Восточно-Европейской платформы, состоящий из гранитогнейсовых полей. Они были усложнены складчатостью и зонами глубоких разломов с грабенообразными прогибами и приподнятыми блоками фундамента (основаниями будущих сводов) Волго-Уральской антеклизы на территории Самарской области.

Кристаллический фундамент чаще всего представлен мигматитами, которые образовались в результате внедрения кислой магмы в толщи различных парагнейсов. Встречаются также глубоко метаморфизованные изверженные породы кислого состава: гнейсо - граниты, гнейсо - гранодиориты. Возраст данных пород предположительно определяется как архейский.

На отдельных участках выше архейских гнейсов встречаются сланцы, кварциты и метаморфизованные песчаники, относящиеся, вероятно, к протерозою.

В кристаллических породах может быть выделена кора выветривания до 33 метров мощности (свидетельство древнего континентального периода).

Породы докембрийского возраста вскрыты скважинами у г. Сызрани, на минимальной глубине 1400-1600 метра, а на юго-востоке они погружены на глубины до 3500 метров и иногда глубже.

В рифейско-фанерозойскую эпоху территория испытывала смену продолжительных восходящих движений глобальными погружениями. Начиная с рифея, и в течение всего раннего палеозоя (каледонский этап) она находилась в континентальных условиях, представляя собой область денудации и размыва.

В основании сводного разреза осадочных образований располагается мощная терригенная, так называемая бавлинская толща, заполняющая древние впадины кристаллического фундамента. Отложения этой толщи представлены песчаниками и аргиллитами.

На территории Самарской области распространены главным образом породы нижнебавлинской свиты (п. Байтуган, Боровка, Серноводск) и вскрыты они только скважинами.

Средне - и позднепалеозойский (герцинский) этап развития ознаменовался сменой предшествующих продолжительных восходящих движений глобальными погружениями, охватившими рассматриваемый регион. На этом этапе сформировался в общих чертах структурный план Волго-Уральской антеклизы. Оформились Жигулевско-Пугачевский и Южно-Татарский своды, Бузулукская, Мелекесская, а также появился ряд осложняющих их положительных и отрицательных структур (инверсионных валов, мульд и др.).

К среднему девону относится начало трансгрессивной стадии герцинского этапа. Трансгрессия распространялась с юго-востока на северо-запад в течение трех фаз. В промежутках между трансгрессиями господствовали лагуны. Мелководное море с карбонатными осадками трансгрессировало эпизодически. В это время на всей территории области отлагается толща песчаников, алевролитов и глин с несколькими прослоями известняков, включающими морскую фауну. Известняки составляют менее 10 % разреза.

Режим прибрежной низины и лагун в Заволжье до 3-4 раз сменялся открытым мелким морем, трансгрессировавшем с юго-востока на северо-запад. В конце установился открытый морской бассейн с глинисто-карбонатными осадками.

На дневную поверхность отложения девона не выходят, но они вскрыты карьерными разработками в Яблоневом овраге.

На юго-востоке Южно-Татарского свода в это время накапливались прибрежно-морские песчаники. Наступление моря, шедшее со стороны Урала, имело пульсационный характер и постепенно распространялось на запад. Дальнейшее развитие трансгрессии до конца девона сопровождалось формированием морской терригенно-карбонатной формации с сульфатно-карбонатными субформациями. Литологический состав представлен известняками, доломитами с подчиненными прослоями мергелей, аргиллитов, реже алевролитов и песчаников. Иногда наблюдается чередование битуминозных известняков и кремнисто-глинистых сланцев.

В каменноугольный период основная часть региона являлась эпиконтинентальным морским бассейном. В бассейне обитала разнообразная фауна: фораминиферы, кораллы, брахиоподы, остракоды. Накапливались органогенно-обломочные, органогенные, мелкозернистые известняки, а в глубоководных частях – кремнисто-известковые и глинисто-битуминозные илы.

Начало каменноугольного периода отмечается широким распространением обломочных биогенных известняков, которые свидетельствуют о большой мелководности бассейна. На всей территории Самарской области образуются, в основном, известняки за счет сохранения нормального морского режима.

Затем было осушение западных районов области и глубокий размыв восточных ее площадей со значительным расширением зоны мелководного бассейна к востоку. В это время проявилась закономерность циклической седиментации: сначала отлагаются песчаники, а затем алевролиты и аргиллиты с пластами углей (условия мелководного моря). Последующее время характеризуется распространением нормальных морских условий, и идет карбонатная седиментация, зона терригенных отложений суживается. Продвижение границы моря в западном направлении сменяется регрессией, и море покидает почти всю Русскую платформу. Огромная территория карбонатной суши претерпевает длительное выветривание.

В конце карбона характерной особенностью является закономерная смена фаций с юго-востока на запад от морских через прибрежно-морские фации к прибрежным. В западном направлении возрастало осолонение бассейна, происходило формирование известняков с прослоями вторичных доломитов, часто окремненных и сульфатов. Интенсивный размыв происходил на наиболее приподнятых участках Южно-Татарского свода, а относительно глубоководная часть бассейна была приурочена к Мелекесской и Бузулукской впадинам.

На всей территории Самарской области распространяется мелководный бассейн. В целом, идет погружение платформы. Преобладающая часть верхних каменноугольных отложений выражена типично морскими отложениями, представленными органогенными и органогенно-обломочными разностями известняков. Выходы отложений только верхнекаменноугольных толщ на дневной поверхности можно встретить на северном склоне Самарской Луки, а пласты криноидных известняков вскрыты карьерными разработками на Царевом кургане, Сокольих горах, Могутовой горе и др.

В пермский периодтектонический режим изменился в связи с орогенезом на Урале и формированием Предуральского прогиба. Наступает регрессивная стадия герцинского этапа. На западе бассейн превратился в мелководную остаточную засоленную лагуну, в которой накапливались преимущественно сульфатные породы и доломитизированные известняки. На востоке море было глубоким, периодически опресняющимся за счет притока морских и опресненных вод со стороны Предуральского краевого прогиба. Здесь накапливались доломиты, доломитизированные известняки и известняки с угнетенной фауной (в основном фораминиферами, реже брахиоподами, мшанками, кораллами), переслаивающиеся с сульфатными породами.

На литологическое различие седиментационных зон и фаций отдельных веков перми влияло перманентное передвижение Предуральского прогиба с востока на запад. Климат был сухой и жаркий, что способствовало образованию галоидных минералов.

Вначале, территория от р. Волги до Ишимбая находилась приблизительно в одинаковых морских условиях. В это время отлагаются карбонатные швагериновые слои, соответствующие мелкому морю. Время отложения слоев с Pseudofusulina moelleri характеризуется общей тенденцией отступления нижнепермского моря на восток. В это время накапливаются только доломиты (мелкое море). Затем геологическая картина резко меняется. Восточная часть Русской платформы, в частности территория Самарской и Оренбургской областей, испытывают общее поднятие. Швагериновые слои и слои с Pseudofusulina moeller выступили на поверхность и стали размываться. К западу от Предуральского прогиба образуются мелководные зоны. Западнее линии, соединяющей города Чапаевск и Сергиевск, отлагаются морские карбонатные породы (известняки и доломиты), а восточнее этой линии, вплоть до восточной границы Самарской области, отлагаются породы лагунной фации (толща переслаивания доломитов и ангидритов).

В середине перми происходит общее поднятие восточной части Русской платформы, и переход большей ее части в сушу. Терригенные породы образовались в результате сноса водными потоками обломочного материала с Уральских гор и накопления его в пониженных участках земной коры.

Территория Самарской области и первую половину казанского времени была покрыта мелководным морем с характерной фауной брахиопод, мшанок, кораллов и других групп животных. Это время характеризуется отложением почти исключительно морских карбонатных пород. Наиболее полные разрезы отложений можно проследить в обнажениях вблизи г. Самара (Сокольи и Лысые горы, гора Тип-Тяв) и представлены ракушняковым известняком и оолитовым доломитом. В верховьях р. Сок обнажены слои лингуловых глин, спириферового известняка, песчанистыми мергелями и известковой глиной. На западе области располагалась низменная суша, сложенная карбонатными и гидрохимическими породами. Суша характеризовалась сухим климатом; она почти совершенно не питала морской бассейн терригенными осадками.

Территория поднимается, а море отступает на северо-запад, оставляя после себя системы соленых лагун в западной части области. Восточная часть последней значительно поднимается и выходит на поверхность воды. Наступает длительный перерыв в осадконакоплении, с ним связан размыв пермских пород мощностью несколько десятков метров.

После перерыва в осадконакоплении происходит опускание всей территории области, которая покрывается мелководным морем. Наблюдается заметное чередование кратковременных морских условий и длительных - лагунных. Море дает начало карбонатным образованием, а лагуна - сульфатным породам и немым доломитам. В это время отлагается континентально-терригенный, песчано-глинистый материал (переходные слои). Жигулевско-Пугачевский свод был сушей.

Северо-восточная часть области: севернее реки Самара и восточнее реки Кондурча, в бассейнах рек Сок, Кинель, Самара, в конце перми представлена песчано-глинистыми красноцветными породами с маломощными прослоями доломитов, доломитовых мергелей, переходящих на западе в однообразную толщу гипсоносных глин. На востоке эта толща переходит в известковистые глины с прослоями и линзами песчаников. На юго-востоке нашей области отлагаются дельтовые осадки в виде мощных толщ косослоистых песчаников лилового цвета.

В условиях континентального климата происходит многократное опускание земной коры, и область кратковременно покрывается опресненным мелководным бассейном. Фауна представлена наземными позвоночными, пелециподами, остракодами, рыбами. На всей территории, кроме северо-западного участка, устанавливаются одинаковые физико-географические условия с небольшими изменениями до нижнего триаса. Отложения пермского периода выходят на дневную поверхность на обширной площади северо-востока Самарской области и Жигулей.

В триасовый период происходило прогибание Бузулукской впадины, а на большей части платформы наступил перерыв в осадконакоплении, который продолжался до средней юры. Климат был аридным, субаридным и гумидным. Фауна представлена остракодами, рыбами, наземными позвоночными (амфибиями и рептилиями).

Отложения триаса распространены только в южной и юго-восточной части области.

В юрский период (киммерийско-альпийский этап)происходило усложнение структуры региона. Континентальный режим сохранялся на северо-востоке территории, западная и южная его части испытывали дифференцированное прогибание и были области морского и континентального осадконакопления. В середине юры трансгрессия постепенно распространилась с юга и юго-запада на западный склон Жигулевско-Пугачевского свода, Мелекесскую впадину, расширяясь на всю западную территорию и на Бузулукскую впадину. Происходило накопление песков кварцевых и кварцево-глауконитовых, алевролитов и некарбонатных глин с аммонитами, двустворками, остракодами и обильными растительными остатками с прослоями мергелей, горючих сланцев, фосфоритовых конгломератов.

Обнажения юрских пород прослеживаются у с. Батраки, в районе Кашпирского рудника, у с. Репьевка в Сызранском районе.

К началу верхнемеловой эпохипроисходит величайшее в истории земли перераспределение моря и суши на Русской платформе. Верхнемеловое море было обособлено от Северного океана. В этом теплом море в начале отлагались прибрежные песчаные осадки, в последствии смытые наступившим морем. В нем образовались мелководные мергелисто-меловые слои, переполненные остатками толстостенных раковин двустворчатых моллюсков - иноцерамов.

Теплое море на некоторое время соединялось с северным океаном, и холодные течения приносили микроорганизмы с кремнистым скелетом (отложения опоки и кремнистых мергелей). В условиях теплого мора отлагается белый писчий мел.

На границе мела и палеогена происходит обширные поднятия, которые вызывают регрессию моря и сильный размыв поверхности меловых осадков перед началом палеоценовой трансгрессии.

В палеогеновое время море быстро распространилось на западной части области, и накапливались песчаник, глинистые и кремнистые осадки. Вначале это море было довольно глубоким. Затем море мелеет, и осадки его становятся более грубыми - глауконитово-песчанистыми. В нижней части слоев встречается морская фауна, а в верхней - куски окремнелой древесины и реже отпечатки листьев деревьев. В северной части (Ульяновско-Самарское Поволжье) начинают отлагаться мелководные кварцевые пески. Затем морской бассейн быстро мелеет и регрессирует.

В неогеновое время наступает эпоха новейшей тектонической активации. Закладываются древнейшие долины рек Самары, Сызрани, Терешки и др. К этому отдаленному времени относится зарождение Волги как реки. Но это еще далеко не нынешняя Волга - это скорее Кама. В долинах древних рек отлагаются пресноводные (озерно-речные) осадки. Тектонические движения, сопровождаются окончательным формированием сбросов, флексуры и складок, образуется Жигулевская дислокация на фоне регионального прогиба. В плиоцене образуются глубокие заливы последнего акчагыльского моря, проникшего далеко в эту впадину. В этом море отлагались преимущественно темно-глинистые осадки.

Судя по флоре хвойных растений, климат акчагыльского века в Поволжье был близок к современному климату. После отступления акчагыльского моря северная часть впадины Заволжья вновь заполняется многочисленными пресными озерами; на обширных пространствах начинают отлагаться пресноводные осадки апшеронского яруса.

Отложения четвертичной системыпо возрасту подразделяются на более древние, образовавшиеся во время ледниковой эпохи, и современные, или послеледниковые.

В древнечетвертичное время в пределах Русской равнины три ледниковых века перемежались с межледниковыми эпохами. Одновременно с таянием ледника, двигавшегося на Русскую равнину со Скандинавии и Кольского полуострова, в пределах Самарской области образовывались древние речные террасы. Сам ледник и его краевая мореная часть до границ области не доходили. На возвышенностях и плато Высокого Поволжья, а также Заволжья и на Общем Сырте четвертичные отложения или отсутствуют или заменены аллювиальными россыпями до четвертичных пород.

Самый нижний горизонт четвертичной системы широко развитый в Сыртовом Заволжье, составляют сыртовые глины, они всегда приурочены к площади развития плиоцена и поднимаются до абсолютных отметок 200 метров. Глины эти, по-видимому, делювиально-аллювиального типа возникли вслед за первым миндельским оледенением. Мощность сыртовых глин в Сыртовом Заволжье составляет менее 50 м, в северной части Самарской области не превышает 20 м.

Второй комплекс четвертичных отложений, которыми выполнены долины древней гидрографической сети, состоит из песчано-глинистых накоплений по речным долинам и балкам всего Заволжья.

Отложения трех поволжских древних речных террас соответствуют различному времени: песчаные образования III террасы относятся к миндельскому времени, пески II террасы - к рисскому и песчано-глинистые породы I террасы к вюрмскому времени. Пойменная терраса - образование новейшего времени.

Следующий тип четвертичных отложений состоит из делювиальных суглинков, слагающих склоны водоразделов. Мощность их в верхней части склонов 0,5-1,0 м, у основания же она достигает 10-15 м. Эти образования подразделяются на древнечетвертичные и новейшие отложения. Первые из них состоят из более плотных разностей и перекрываются новейшими делювиальными или аллювиальными образованиями. Схематическая геологическая карта Самарской области представлена на рис. 1.1., а на рис. 1.2 – Геологическая карта Самарской области.

Рисунок 1.1. Карта-схема дочетвертичных образований Самарской области

Условные обозначения:

N₁-неоген нижний (миоцен); N₂-неоген верхний (плиоцен);

P₁-палеоген нижний ( палеоцен); P_1-2-палеоген верхний и нижний;

K₁-мел нижний; K₂-мел верхний;

J₁-юра нижняя; J₂-юра средняя; J₃-юра верхняя;

T₁-триас нижний; T₂-триас средний; T₃-триас верхний;

P₁- пермь нижняя; P₂- пермь верхняя; С₃-карбон верхний.

рис. 1.2 – Геологическая карта Самарской области

Сводный стратиграфический разрез отложений Самарской области представлен в таблице (табл. 1.1).

Таблица 1.1. Сводный стратиграфический разрез Самарской области

Система	Отдел	Индекс	Возраст, млн. лет
Четвертичная	Современный	аQ_IV	до 0,001
	верхний(хвалынский ярус)	aQ_III	до 0,12
	средний(хазарский ярус)	aQ_II	до 0,78
	нижний(бакинский ярус)	aQ_I	до 1,8
Неогеновая	плиоцен	N₂	до 5
Неогеновая	Миоцен	N₁	до 23
Палеогеновая	средний(эоцен)	P₂	до 55
Палеогеновая	нижний(палеоцен)	P₁	до 65
Меловая	Верхний	K₂	до 95
Меловая	Нижний	K₁	до 145
Юрская	Верхний	J₃	до 160
Юрская	Средний	J₂	до 175
Триасовая	Нижний	T₁	до 250
Пермская	Верхний	P₂	до 270
Пермская	Нижний	P₁	до 300
Каменноугольная	верхний и средний	C_2-3	до 318
Каменноугольная	Нижний	C₁	до 360
Девонская	Верхний	D₃	до 380
Девонская	Средний	D₂	до 400
Архей		Ar	до 3600

12 Следующая ⇒