Башкирские шиханы: фациальные сходства и различия геологического строения

Хисматуллин Ильгиз Рафитович,

магистрант кафедры географии и географического образования Башкирского государственного педагогического университета им. М. Акмуллы, г. Уфа.

Bashkir Shikhans: facial similarities and differences of the geological structure

Khismatullin Ilgiz Rafitovich,

Graduate Student of the department of geography and geographic education Bashkir State Pedagogical University named M. Akmulla, Ufa.

В статье анализируются фациальные связи геологического строения Башкирских шиханов – комплексных памятников природы Республики Башкортостан. Выявляются их сходства и отличия.

Ключевые слова: Башкирские шиханы, фации, сходства, отличия.

The article analyzes the facial communication of the geological structure of the Bashkir Shikhans – complex nature monuments of the Republic of Bashkortostan. Identifies their similarities and differences.

Keywords: Bashkir Shikhans, facies, similarities, differences.

Башкирские шиханы – уникальные геологические и геоморфологические памятники природы. В Башкирском Предуралье шиханы известны в долине р. Сим к юго-западу от г. Аша (гг. Липовая, Большой и Малый Змеиный) и к северу от хр. Каратау в Дуванском районе (Тастубинский, Ярославский рифы и др.), но наибольшее научное и природоохранное значение имеют шиханы, расположенные близ г. Стерлитамак [3]. Стерлитамакские шиханы – изолированные возвышенности, состоящие из 4 гор-одиночек (гг. Юрактау, Куштау, Шахтау, Тратау), протянувшиеся в меридиональном направлении вдоль р. Белой на расстояние 20 км. Приурочены к западной части положительной тектонической структуры артинских слоёв – Шиханскому поднятию. Представляют собой выведенные на поверхность нижнепермские рифовые массивы, сложенные в основном рифогенными известняками и состоящие из окаменелостей, принадлежащих различным представителям органического мира того времени – кораллам, брахиоподам и др. [2]

Стерлитамакские шиханы родственны, но и существенно отличаются друг от друга. Самый южный, Тратау, охарактеризован относительно полнее других. Он сложен преимущественно ассельскими отложениями при незначительном участии тастубских. Более молодые осадки на нём отсутствуют. Выделяется фация шамовелловых, или, скорее всего, полифитных биогермов. В известняках встречаются мелкие однообразные брахиоподы, мшанки, практически отсутствуют фузулиниды. Другую фацию составляют мощные мшанковые биогермы с массовыми разнообразными брахиоподами тастубского горизонта. Детритовые толщи развиты крайне ограниченно. Массив Куштау наименее обнаженный и соответственно хуже изучен. Можно предположить, что собственно биогермные породы на нём подчинены детритовым. Отмечались маломощные гидрактиноидные биогермы и отложения подножия банки. На шихане Юрактау известны среднеассельские мшанковые биогермы, позднеассельские шамовелловые биогермы и детритово-фузулиновые известняки, маломощные тастубские гидрактиноидные биогермы, переходящие в мшанково-детритовые известняки с относительно большим количеством кораллов, а также верхнеартинские (саргинские) брекчии, нашлепками сохранившиеся в отдельных участках.

Между Тратау и Шахтау имеется один погребённый массив – Новый Шихан, сложенный близкими породами.

Для всех шиханов характерны тенденции к смещению биогермных фаций к западу в сакмарское время, субмеридиональное простирание основных фациальных зон, тектоническая дислоцированность, т.е. падение пород на запад на западных склонах массивов. Явное сходство всех шиханов уже давно приводило многих геологов к выводу, что каждый из шиханов является лишь эрозионным останцем сложной рифогенной толщи. Судя по сходству и отличиям этих массивов и по распределению фаций на массиве Шахтау, вероятно, можно считать, что все массивы действительно приурочены к единой полосе рифообразования, но всё же были в её пределах обособленными. Степень обособленности в разные времена была различная. Временами (среднеассельское и нижнетастубское время) Тратау и Шахтау и, возможно, Юрактау имели чётко очерченные южные и юго-восточные ограничения, близкие к наблюденным; временами Шахтау, возможно, сливался с Куштау, а с Тратау его связывала полоса относительно мелководных осадков.

Непосредственным продолжением к югу шиханской полосы отмелей и рифов была цепочка также связанных между собой рифогенных массивов Ишимбаевской группы. Эти массивы, расположенные на 10 км южнее Тратау, погребены под толщу соленосных отложений кунгурского яруса и являются нефтеносными. Западнее их и шиханской отмели проходила полоса мощного течения, которая фиксируется сокращёнными мощностями отдельных горизонтов, периодическими выпадениями отдельных частей разрезов в краевой зоне этой полосы и полным отсутствием верхних частей нижнеартинских отложений в её центральной зоне. В полосе предполагаемого течения отлагались исключительно детритовые осадки (мшанково-фузулиновые, фузулиновые, криноидно-фузулиновые) нередко несущие следы перемыва.

Западнее зоны течения располагалась основная полоса нижнепермского рифообразования, тянущаяся от Северного Урала до Прикаспия. В своей южной половине, южнее поднятия Каратау, она погребена под мощными соленосными и красноцветными отложениями, имеет протяженность более 250 км, ширину 2-3 км. В её пределах выявлено 50 массивов, из которых более 20 нефтегазоносны. Полоса массивов приурочена к границе платформы и краевого прогиба, к структурному уступу, осложнённому небольшими антиклинальными перегибами, на сводовых частях которых и расположены массивы. Поперечными нарушениями зона разбита на поднятые и опущенные блоки, которые отличаются друг от друга как мощностью известняков, так и современным их гипсометрическим положением. Эти массивы формировались более длительное время, чем Шахтау – от начала ассельского (а местами и от позднего карбона) до конца артинского века. Всё это время биогермообразование было сосредоточено в основном в узкой полосе краевого уступа, и только в артинское время биогермообразование переместилось к западу на платформу и рассеянные мелкие биогермы стали образовываться в относительно широкой полосе. Рифогенные массивы развивались на границе зоны слоистых известняков открытого моря (аллагуватовская фация) и депрессионных маломощных тёмных микрослоистых глинистых известняков. Мощности сакмаро-артинских осадков в Аллагуватовской зоне 900-1000, в Ишимбаевской – 1200, в депрессионной зоне – 30-100 м. Обособленные массивы имеют обычно форму куполов 1-8 км в поперечнике при высоте до 1 км, а более крупные – форму неправильных гряд. Расположены они на расстоянии 3-5 км друг от друга.

Распределение фаций в нефтегазоносных массивах говорит о частом соответствии вскрываемых бурением изолированных массивов первоначальным органогенным постройкам, подвергшимся эрозии. Наличие крутого уступа вдоль их восточного края подтверждается распространением обломочных известняков. Как и на Шахтау, в погребённых массивах объём биогермных пород несколько меньше объёма биогермно-детритовых. Мощность биогермных линз измеряется десятками и сотнями метров. Они приурочены в основном к восточным и южным окраинам массивов. Рифообразованию предшествовала стадия плоских банок, образованных главным образом шамовеллами. В массивах закономерно чередуются осадки различных фациальных зон: палеоаплизиновых и мшанковых рифов, шамовелловой банки, брахиоподовых и криноидных банок и т.д. Массивностью, отсутствием слоистости характеризуются как биогермные, так и органогенно-обломочные породы. По мере удаления от биогермных тел в органогенно-обломочных породах появляется слоистость. Очень важно, что горизонты пористых доломитов, являющихся коллекторами нефти, имеют пластовый характер.

В целом фации нефтегазоносных массивов Приуралья и Шахтау чрезвычайно близки. Вероятно, имеется сходство и в тектоническом строении, в частности в интенсивной раздробленности [1].

Несколько иной характер имело в это время рифообразование на восточном борту краевого прогиба, в полосе накопления моласс.

В Уфимском амфитеатре на своде Киргишанской антиклинали среди песчаников имеются линзы известняков. Несмотря на небольшие размеры (1-20 м) линз известняки в них чистые и слагаются остатками разнообразных организмов. Центральная часть линзы содержит более богатый набор мелких фораминифер и водорослей, чем краевые. Породообразующими водорослями были шамовеллы, эугонофиллиумы и др. Микрофауна в них не отмечена.

Более крупная биогермная линза, известная под названием «Петушиный гребень», наблюдается в Актюбинском Приуралье, на склоне Киипского поднятия. В её толще хорошо виден постепенный переход от вмещающих терригенных осадков к биогермным. Краевая часть линзы сложена швагериново-фузулиновыми известняками, а центральная – биогермными фораминиферово-водорослевыми. Образованию крупной линзы предшествовало появление в терригенной толще мелких гнёзд органогенно-обломочных пород с брахиоподами, строматолитами, шамовеллами и др. Мелкие биогермы имеют экологическое сходство с Шахтау, что выражается в разнообразии биоседиментологических группировок водорослей и фораминифер в них и определяется общим с Шахтау положением в цикле рифообразования.

В палеозое выделяются два крупных цикла рифообразования – ордовикско-турнейский и поздневизейско-раннепермский. В позднепалеозойском цикле начальная стадия протекала в поздневизейско-московское время; тогда образовались толщи слоистых известняков, обогащённые рассеянными органогенными постройками в пределах Уральской геосинклинали и на её окраинах. Биогермы, биостромы этих формаций резко отличаются от шахтауских как чрезвычайно мелкими размерами, так и биоседиментологической характеристикой всего комплекса органических остатков.

В конце карбона началась главная стадия – массовый рост биогермов в Приуралье, приведший к образованию органогенных массивов в центральной части краевого прогиба. Однако большинство массивов было разрушено в раннепермское время, когда шло накопление рифогенных массивов Ишимбаевско-Шиханской полосы. Заключительный этап позднепалеозойского рифообразования короткий, он фиксируется мелкими биогермами в кунгуре Южного Приуралья.

Как видим, Башкирские шиханы, несмотря на ряд отличительных черт, между собой взаимосвязаны в фациальном плане, что несомненно подчёркивает их родство.

Литература

1.                  Тимербаева З.Ш., Ахметова А.Ш. Шиханы – уникальные памятники природы Башкортостана // Учитель Башкортостана. – 2006. – № 4. – С. 67-69.

2.                  Хисматуллин И.Р. IX Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Организация территории: статика, динамика, управление» // Новый университет. Серия: Вопросы естественных наук. – 2012. – № 3 (6). – С. 86-90.

3.                  Хисматуллин И.Р. Стерлитамакские шиханы: история исследования и научное значение геологических памятников природы // Молодой учёный. – 2014. – № 4 (63). – С. 407-409.

Поступила в редакцию 22.05.2014 г.