На основе изучения минералогического состава выделяются характерные комплексы минералов для санчуговских и казанцевских отложений и прослеживается их изменение по вертикали и по площади, а также приводятся окончательные признаки казанцевских отложений от санчуговских. Особенности их минералогического состава свидетельствуют о том, что климат в казанцевское время был сравнительно мягким и более теплым, чем в санчуговское время, что подтверждается и фаунистическими данными.

На протяжении санчуговского и казанцевского времени источниками питания, поставлявшими обломочный материал, являлись в основном северо-западные окраины Средне-Сибирского плоскогорья и в меньшей степени - более древние подстилающие отложения.

Изучение минералогического состава пород плейстоцена низовьев Енисея имеет большое значение для познания вещественного состава осадков, для целей стратиграфии и палеогеографических реконструкций.

Автор статьи, исследовавший литологию, гранулометрический и минералогический состав плейстоценовых морских отложений, распространенных в Усть-Енисейском районе (рис. 1), сделал попытку использовать полученные сведения для реконструкции некоторых элементов палеогеографической обстановки санчуговского и казанцевского времени.

Санчуговские отложения Усть-Енисейского района по литологическому составу неоднородны и по структурным особенностям являются глинистыми или песчано-глинистыми алевритами, алевритовыми глинами, иногда чистыми глинами, средне-мелкозернистыми песками с галькой, суглинками и несортированными породами. Изредка в глинистых породах наблюдаются карбонатные конкреции. Эти отложения не обладают высокой степенью сортированности. О последнем свидетельствуют данные гранулометрического состава пород из обнажений Никитинского и Ладыгинского яров (рис. 2, 3). Санчуговские отложения в целом являются наиболее тонкозернистыми осадками среди морских плейстоценовых отложений района.

Из большого числа минералов, присутствующих в тяжелой и легкой фракциях, были изучены наиболее характерные, имеющие корреляционное и палеогеографическое значение. В эту группу вошли: пироксены (моноклинные и ромбические), амфиболы (обыкновенная и базальтическая роговая обманка), эпидот, цоизит, циркон, турмалин, гранат, ильменит и магнетит, кварц, калиевые полевые шпаты (ортоклаз, микроклин), плагиоклазы (основные, кислые и средние), окисленный глауконит хорошей сохранности, разрушенные неопределимые минералы и обломки пород.

Санчуговские отложения по минералогическому составу резко отличаются от меловых пород, на которых нередко непосредственно залегают. Меловые породы характеризуются на Большехетской (скв. 5) и Сопочнокаргинской площади (скв. 2) ильменит-эпидотовым и эпидот-ильменитовым комплексом, причем на Сопочнокаргинской площади с повышенным содержанием сидерита и пирита [Загорская и др., 1965].

Породы санчуговских отложений Усть-Енисейского района в разрезах Никитинского яра (обн. 4) и Селякинского мыса (обн. 20, 21) характеризуются ильменит-пироксеновым и амфибол-пироксеновым комплексами, а по разрезу с. Караул (обн. 7) и пос. Ладыгин Яр (обн. 10) ильменит-эпидот-пироксеновым комплексом минералов. На левобережье Енисея, в скв. 10 и 17 Большехетской площади породы содержат эпидот-ильменит-пироксеновый комплекс [Шумилова, 1971]. Содержание руководящих минералов по наиболее типичному обнажению Никитинского яра приводится на рис. 4.

Как видно из состава минералогических комплексов, приведенных для различных пунктов района, они состоят из единого набора терригенных минералов, количественные соотношения которых могут меняться. Так, при прослеживании изменений по площади Усть-Енисейского района с юго-востока на северо-запад наблюдается уменьшение количества пироксенов и увеличение эпидота (см. рис. 4, 5).

Породообразующими минералами санчуговских отложений является кварц, а также полевые шпаты (ортоклаз, микроклин, основные, кислые и средние плагиоклазы), в общей сумме преобладающие над кварцем, отчего породы являются кварц-полевошпатовыми; среди полевых шпатов преобладают плагиоклазы. Наличие в санчуговских отложениях многочисленных разновидностей минералов и разных обломков пород, доходящее до 45 компонентов, позволяет считать их полимиктовыми. Устойчивые минералы, как циркон, гранат, турмалин, в санчуговских породах находятся в очень малых количествах.

Хорошая сохранность неустойчивых минералов: моноклинных пироксенов, амфиболов, слабая степень пелитизации ортоклаза, низкое содержание разрушенных неопределимых обломков, слабое развитие аутигенных минералов, хорошая сохранность переотложенного глауконита, бедность растительными остатками - все это свидетельствует о том, что климат санчуговского времени был холодным и не способствовал процессам химического выветривания пород. Однако по изменению качественного и количественного состава минералов и степени сохранности калиевых полевых шпатов можно предположить тенденции колебания климата то в сторону потепления, то в сторону похолодания, что отражается также и на спорово-пыльцевых спектрах [Левина, 1971]. В позднесанчуговское время климатические условия, по-видимому, были более благоприятны, и на морских побережьях могли произрастать леса северного типа.

Под влиянием тектонических факторов территория Усть-Енисейского района в санчуговское время претерпела опускание, в то время как соседние области Средне-Сибирского плоскогорья испытывали погружение. Судя по преобладанию минералов тяжелой фракции в санчуговских отложениях (пироксены, плагиоклазы, рудные), можно сказать, что обломочный материал поступал в бассейн из трапповых формаций в основном с северо-западных окраин Средне-Сибирского плоскогорья и в меньшей степени из подстилающих верхнемеловых отложений. О близости источников питания свидетельствует слабая окатанность обломочного материала.

Трансгрессия санчуговского моря происходила быстрыми темпами, скорость осадконакопления увеличивалась, области аккумуляции значительно расширялись. Существенно изменялся и состав осадков: вместо мессовских дельтовых и мелководных морских песков стали накапливаться глины, алевриты и реже песчаные отложения. Неровности морского дна, слабое воздействие волнений - все это создавало гидродинамические условия, при которых формировались слабо сортированные и несортированные осадки. Лишь в отдельные моменты санчуговского времени могли формироваться довольно хорошо отсортированные породы, например прослои глины Никитинского яра и глины Селякинского мыса. Несортированность пород видна по весьма неустойчивым характеристикам гранулометрического состава. Неровности дна морского бассейна также оказывали влияние на распределение типов осадков: около центральных частей древних возвышенностей аккумулировались песчаные отложения морского мелководья, в понижениях между склонами возвышенностей и накапливались алевриты и глины. Последние широко распространены в разрезе Селякинского мыса и в виде прослоев в Никитинском яре. В районе Усть-Порта санчуговское море, по-видимому, было относительно более глубоководным. Однако в районе Ладыгинского яра и севернее, судя по преобладанию песчано-алевритовых пород, оно снова мелело.

Судя по составу фауны, это был обширный бассейн нормальной солености с глубинами не менее 100 м, по температурным условиям он приближался к современному Карскому морю [Сакс, 1953]. На протяжении санчуговского времени уровень моря колебался, что, по-видимому, было связано с тектоническими движениями и являлось причиной накопления фациально изменчивых отложений. К концу санчуговского времени уровень моря сильно понизился под влиянием тектонического поднятия суши, происходила регрессия моря, при этом появлялись отдельные острова, выдвигались полуострова, обнажались большие площади суши, береговая линия приобретала извилистые очертания [Троицкий, 1966].

В начале казанцевского времени началась новая фаза трансгрессии, при которой море частично покрывало участки суши, оставленные после регрессии санчуговского моря, но уже занимало меньшую площадь, чем в санчуговское время. В сложной системе морских бассейнов казанцевского времени накапливались осадки, представленные в основном мелкозернистыми, реже среднезернистыми песками, песчано-глинистыми и глинистыми алевритами, реже алевритовыми глинами и несортированными породами. Сортированность песков хорошая. Кривые распределения обломочного материала по фракциям характеризуются одновершинностью (рис. 6). Алевриты же и алевритовые глины имеют пониженную степень сортировки.

Комплекс минералов, входящих в состав казанцевских отложений, довольно близок к комплексу подстилающих санчуговских пород, но как в количественном, так и в качественном отношении имеет свои особенности. Кварц, калиевые полевые шпаты и плагиоклазы являются породообразующими минералами, причем кварц находится опять-таки в подчиненном количестве, вследствие чего отложения являются кварц-ортоклаз-плагиоклазовыми. Из тяжелых минералов превалируют моноклинные пироксены, ильменит, магнетит, эпидот, цоизит, обыкновенная роговая обманка; незначительно содержание циркона, граната и др. (см. рис. 5). Для казанцевских отложений района Ладыгина яра, Караула и Большой Хеты (скв. 10) характерен эпидот-ильменит-пироксеновый комплекс минералов, причем в скв. 17 Большехетской площади пироксены меняются местами с эпидотом, т.е. комплекс становится пироксен-ильменит-эпидотовым.

Исследования дают возможность подразделять казанцевские отложения на отдельные подгоризонты или пачки. Установлено, что процессы химического выветривания в казанцевское время усиливались, что можно наблюдать по степени измененности щелочных полевых шпатов, слюд и переотложенного глауконита.

Целый ряд характерных признаков отличает казанцевские отложения от санчуговских. К ним относятся высокая степень дифференциации обломочного материала, значительно большее содержание разрушенных минералов и пелитизированных калиевых полевых шпатов, большая окисленность зерен переотложенного глауконита, повышенное количество устойчивых минералов, частое проявление серицитизации и хлоритизации обломков пород и отдельных минералов, более высокое содержание выхода тяжелой фракции, более частое присутствие фаунистических и обилие растительных остатков.

Указанные признаки позволяют предполагать, что климат в казанцевское время был сравнительно мягким и более теплым, чем в санчуговское время. Он способствовал усилению процессов химического выветривания пород, развитию растительности и фауны, а также усилению эрозионной деятельности происходящей на водораздельных возвышенностях. По особенностям выветривания минералов и изменения их состава по разрезу можно заметить, что на протяжении казанцевского времени климат имел тонкие колебания то в сторону улучшения, то ухудшения, о чем также говорят палеонтологические данные [Сакс, 1953; Троицкий, 1966].

Судя по составу казанцевских отложений, представленных алевритами и песками, можно заключить, что море было сравнительно мелководным. Об этом же свидетельствует комплекс фораминифер, представленный крупными и толстостенными формами [Загорская и др., 1965].

Итак, формирование осадков происходило в морском мелководном, чаще в прибрежно-морском бассейне. В районе Ладыгина яра хорошо сортированные пески отражают пляжевые условия формирования, изменявшиеся на прибрежно-морские с неустойчивой гидродинамической средой, при которой формировались слабо сортированные осадки. Последние также имеют распространение в обнажениях с. Караул [Шумилова, 1971] и в Большехетском районе (скв. 17 и 10). Неустойчивость гидродинамической среды подчеркивается данными гранулометрического и минералогического состава пород.

Исследования позволяют сказать, что питающей провинцией при формировании казанцевских отложений являлась недалеко расположенная область, сложенная основными изверженными породами. Такой областью могут быть районы северо-западной окраины Средне-Сибирского плоскогорья. О близости источников сноса свидетельствует слабая окатанность минералов. Обломочный материал поступал также из более древних третичных и верхнемеловых осадочных пород. Особенно это подтверждается для района Ладыгина яра (обн. 10) и Большехетской скв. 17, где минералогические комплексы отложений богаты эпидотами и содержат более высокий процент таких устойчивых минералов, как циркон и гранат.

В результате проведенных литолого-минералогических исследований плейстоценовых отложений Усть-Енисейского района можно сделать следующий вывод.

Санчуговские отложения не обладают высокой степенью сортированности. Они характеризуются хорошей сохранностью неустойчивых минералов, моноклинных пироксенов, амфиболов, слабой степенью пелитизации ортоклаза, низким содержанием разрушенных неопределимых минералов, хорошей сохранностью переотложенного глауконита.

Казанцевские отложения в отличие от санчуговских имеют высокую степень дифференциации обломочного материала, большое содержание разрушенных минералов и пелитизированных калиевых полевых шпатов, повышенное содержание устойчивых минералов, большую окисленность переотложенного глауконита и высокое содержание тяжелой фракции. Минералогические комплексы, характеризующие санчуговские и казанцевские горизонты, помогают их расчленению на более мелкие пачки пород и облегчают корреляцию разрезов.

Соотношение в породах устойчивых и неустойчивых к выветриванию минералов в тесной связи с другими литологическими признаками позволяет определить степень химического выветривания и влияние климатических факторов на минеральные компоненты. Последние свидетельствуют, что климат в казанцевское время был более теплым, чем в санчуговское.

ЛИТЕРАТУРА

1. Загорская Н.Г., Яншина З.И., Слободин В.Я., Левина Ф.М., Белевич А.М. Морские неоген (?)-четвертичные отложения нижнего течения р. Енисея. М, «Недра», 1965.

2. Левина Т.П. К палинологической характеристике морского плейстоцена западной части Таймырской низменности. Сб. ИГиГ. М., «Наука», 1971.

3. Сакс В.Н. Четвертичный период в Советской Арктике. Тр. НИИГА, 1953.

4. Троицкий С.Л. Четвертичные отложения и рельеф равнинных побережий Енисейского залива и прилегающей части гор. Бырранга. М., «Наука», 1966.

5. Шумилова Е.В. Материалы к литолого-минералогической характеристике четвертичных отложений Усть-Енисейского района. В сб. Неоген. и четвертич. отлож. Западной Сибири. М., «Наука», 1968.

6. Шумилова Е.В. Минералого-петрографическая характеристика четвертичных доказанцевских отложений севера Западной Сибири. М., «Наука», 1971.

Buzulutskov F.S. Terrigene Components and Their Importance for Paleogeographic Reconstructions of Ust-Yenisei Region // Geology and Geophysics, N 4, 1972.

Based on mineral composition recognized are some of the mineral complexes of Sanchugovo and Kazantsevo deposits and their alterations both vertical and horizontal with distinct indications for separation between the former and the latter, Proceeding from the climatic factors affecting some mineral components the author is inclined to conclude that the climate during Kazantsevo time was rather mild and much warmer than during the Sanchugovo time as justified by faunistic evidence. In the course of Sanchugovo and Karantsevo time the sources of detrital material were mainly north - western borders of the Mid - Siberian Plateau as well as older underlying deposits which were of secondary importance.