В разрезе дислоцированной толщи наблюдается полная последовательность континентальных ледниковых, ледниково-морских (представленных слоистой мореной с микрофауной и солоновато-водными ленточными глинами с портляндиями) и морских отложений, сформировавшихся за время раннеплейстоценового оледенения и санчуговской морской трансгрессии, а также лежащие на них с эрозионным и слабым угловатым несогласием отложения казанцевской трансгрессии, образующие самостоятельный седиментационный ритм. Каждая пачка отложений обладает индивидуальными текстурными, структурными и палеонтологическими особенностями. Предсанчуговская морена сформирована ледниковым покровом, продвигавшимся со стороны Северного Таймыра.

В 1966 г. группа геологов и палеонтологов Института геологии и геофизики СО АН СССР и СНИИГГиМСа проводила исследование четвертичных отложений, обнажающихся по правому берегу Енисея на 125-км участке между причалом Секстан (в 5 км южнее устья р. Яковлева) и урочищем Красные Яры (ниже устья р. Чайки). Одним из наиболее интересных обнажений оказался выход около развалин зимовья Пустого в 10-11 км к ССЗ от устья р. Яковлева или в 7-8 км к ЮЮВ от мыса Гостиного.

Общая характеристика разреза

Обнажение у зимовья Пустого - обрыв правого коренного берега Енисея, протяженностью около 1,3 км и высотой до 50-55 м, разделенный пологими и крутыми распадками на ряд сегментов. Прилегающие к обрыву пологосклонные водораздельные возвышенности поднимаются до 55-65 м; бровка обрыва лежит на 5-10 м ниже их поверхности. У подножия обнажения протягивается песчаный береговой пляж-бечевник Енисея высотой до 3-5 м, местами усеянный валунами.

Обнажение известно достаточно давно: о нем упоминает в своих дневниках И.А. Лопатин, исследовавший этот участок берега в 1866 г., его описывали в 1946-47 гг. В.Н. Сакс и А.П. Пуминов, собравшие коллекции раковин морских моллюсков, оно показано на геологическом профиле восточного берега Енисея и Енисейского залива, составленном С.Л. Троицким [1966, рис. 10]. В одном километре от северного конца обнажения и в 0,7 км от южного пройдены буровые скважины 3-к и 4-к Яковлевекого бурового профиля (1947 г., Усть-Енисейская экспедиция Главсевморпути). Общая геологическая изученность окрестностей выхода достаточно полная - в 1947 г. район заснят геологической съемкой среднего масштаба (А.П. Пуминовым) и пересечен стратиграфическими маршрутами В.Н. Сакса (1946 г.) и новосибирской группы (1966 г.).

Общая мощность четвертичных отложений на этой участке (по разнице отметок подошвы и кровли) - около 120 м. На 57-70 м ниже уровня Енисея (практически равному здесь уровню моря) они ложатся на размытую поверхность верхнемеловых глин и алевритов. Нижняя часть разреза (не представленная в обнажении) сложена породами мессовской свиты (снизу-вверх):

1. Валунно-галечные пески (нижнемессовская подсвита) - 8-10 м;

2. Пески тонкие и мелкие, желто-бурые, серые и палевые с пропластками более грубого песка, галечного песка, алеврита, глины (верхнемессовская подсвита) - 20-36 м;

3. Алеврит серый слоистый с подчиненными прослоями песка (встречен только в скв. 3-к) (верхнемессовская подсвита) - 20 м;

4. Суглинок валунно-галечный, серовато-бурый, содержит много песка, гравия, гальку, щебень, редкие валуны долерита, базальта, черного пиритизированного аргиллита, туфопесчаника, крошки и обломки угля и меловых глин (пройден скв. 4-к) (пачка валунных суглинков верхнемессовской подсвиты) - 20 м.

Кровля слоя 4-в в скв. 4-к размыта (на неё ложатся речные галечники и пески современного аллювия мощностью около 7 м). Верхняя часть этого слоя выходит вдоль всего основания обнажения и прослеживается к северу от него на протяжении по крайней мере 7,5 км, вплоть до м. Гостиного. Описание этой части и более высоких слоев разреза дается по результатам изучения самого обнажения в 1966 г., итогами исследования палеонтологических остатков: микрофауны, моллюсков, а также некоторых литологических и геохимических особенностей пород, которые частично опубликованы [Гудина, 1969; Сухорукова, Гудина, 1969; Троицкий, 1969].

Прежде чем продолжить описание разреза, необходимо остановиться на структуре самого выхода, оказавшейся достаточно сложной. Форма залегания пластов и их соотношения удалось установить только после подробной структурной съемки, многочисленных замеров высоты контактов в 15-ти глубоких расчистках-канавах, а местами лишь после площадной зачистки фаса обнажения на десятках квадратных метров.

В качестве маркирующего слоя был избран слой ленточновидных глин с раковинами Portlandia arctica, особенности сложения которого гарантировали его исходное горизонтальное положение. По изменениям высоты залегания его подошвы и кровли, видно, что слои собраны в пологие складки с амплитудой 10-20 м, периодом 300-600 м и углами на крыльях до 10-15°. Основные плоскости складок пересекают береговую черту на расстоянии 140 м (1-я антиклиналь), 300 м (1-я синклиналь), 500 м (2-я антиклиналь), 620 м (2-я синклиналь), 950 м (3-я антиклиналь), 1200 м (3-я синклиналь) от северного конца выхода. Северный конец выхода у 0-пикета временной сети разбивки фронта обнажения, расположенного в 700 м выше развалин зимовья Пустого, считая по берегу Енисея. Простирание осей складок - около 70° СВ, перпендикулярное ориентировке фаса обнажения (340°CЗ - 160°ЮВ). Южное крыло 3-ей антиклинали взброшено с вертикальным смещением не менее чем на 20 м и граничит с ядром складки по зоне ступенчатого сброса шириной около 20 м. Поверхность главного сместителя меняет наклон от почти вертикального в основании до 70° в верхней части выхода. Мелкие блоки в зоне ступенчатого сброса опущены и подняты на несколько метров один относительно другого. По обеим сторонам зоны разрывных нарушений наблюдаются смятия и загибы слоев, иногда до почти вертикального их падения.

Наиболее низкая часть разреза, выходящая в обнажении, вскрыта тремя расчистками (обн. 8), заложенными в присводовой зоне южного крыла 3-ей антиклинали (970, 990, 1010 м от северного конца выхода). При этом крайняя к югу расчистка (1010 м) пройдена по части поднятого южного крыла, где слои задраны столь круто, что вертикальная расчистка высотой около 26 м [Гудина,1969; рис. 8] пересекла отложения мощностью не более 11 м. В двух других расчистках (990 м, 970 м) слои залегают полого, резких нарушений нет и видимые мощности не отклоняются от истинных.

В основании обнажения залегают бурые или черно-бурые суглинки с гравием, гальками, щебнем, валунами - то рассеянными беспорядочно, то группирующимися в виде гнезд, - со смятыми слойками и линзами серого мелкого песка. Количество обломков более 1 см в поперечнике варьирует от 30-80 до 270-300 штук на 1 м² сечения пласта. Более 90% грубых обломков составляет гравий; валунов немного. По данным С.С. Сухоруковой, грубообломочная часть породы составляет от нескольких процентов и до 30% её веса. Объемный вес суглинков варьирует в пределах 1,8-2,25 г/см³ (среднее из 5 определений - 1,93). В 1-2,5 км севернее зимовья Пустого в этой толще, по данным В.Н. Сакса [1953], заключено несколько отторженцев альбских угленосных глин длиной до 60 м и мощностью не менее 5 м. Неполная мощность суглинков - 14 м.

Подробное изучение этой толщи (аналогичной слою 4 по разрезам скважин) показало, что она не вполне однородна. Нижняя, более плотная, неслоистая и содержащая больше мегакластов часть (7 м) оказалась немой; из верхней - слабослоистой, были собраны раковинки 13 видов фораминифер: Cribrononion obscurus Gudina, Elphidium obesum Gudina, E. subclavatum Gudina, Protelphldium lenticulare Gudina, Pr. orbiculare (Brady), Pr. parvum Gudina, Cribroelphidium goesi Stschedrina, Elphidiella groenlandica (Cushman), E.tumida Gudina, Cassandra teretis (Tappan), Cassidulina subacuta (Gudina), Islandiella islandica (Nørvang), Planocassidulina norcrossi (Cushman). Преобладают бореально-арктические и арктические виды. Комплексы каждого образца малочисленны (1-6 экземпляров) и небогаты (1-6 видов).

В разрезе, исследованном Е.В. Шумиловой, (обн. 8, расчистка на 970 м) от основания, лежащего на высоте 4,7 м над Енисеем, обнажена верхняя часть толщи, в которой различаются две пачки (по нумерации, принятой Е.В. Шумиловой):

Пачка I. Суглинок серо-бурый неслоистый песчанистый с обильными грубыми обломками - гравием, щебнем, галькой, редкими валунами; встречены 2 раковины фораминифер Protelphidium orbiculare (Brady) и одна - из группы полиморфинид и нодозарид - 3 м.

Пачка II. Состоит из двух слоев:

а) Тот же суглинок, с несколько меньшим числом грубых обломков и слабо намеченной слоистостью; встречаются единичные раковины фораминифер - 3 м

б) Глина серая ленточновидная с диатектической слоистостью, намеченной ритмическими слойками бурого алеврита: в глине рассеяны гравийные зерна, отдельные гальки (8-10 шт/м²), встречены несколько более обильные фораминиферы (12 экземпляров 7-и видов): Buccella frigida, Pr. orbiculare, Elphidium obesum, E. subclavatum, Cribrononion obscurus, Planocassidulina norcrossi, Cassidulina subacuta - 0,5 м.

Граница между слоями а и б пачки II четко прослеживается в разрезе и является рубежом между отложением бассейновой морены и началом накопления приледниковых морских отложений - ленточновидных глин со слабовыраженной диатектической текстурой (нижнесанчуговской подсвиты).

Пачка III. Глина серая ленточновидная, сходная с глиной слоя IIб, но без грубых обломков - 1,9 м.

Пачка IV. Состоит из трех сходных слоев:

а) Та же глина, но с единичными раковинами Portlandia arctica - 0,5м

б) Та же глина, с массовыми послойными (в алевритовых слойках) захоронениями раковин Portlandia arctica - 3,6 м.

в) Та же глина, с единичными крупными раковинами Portlandia arctica и фораминиферами Buccella frigida, Protelphidium orbicuiare (2 раковины) - в нижней части слоя; в верхней - с ритмичными прослоями песка, алеврита и редкими раковинами Р. arctica - 4 м.

Пачка V. Глина, внешне идентичная глинам слоя IVв, но отличающаяся по микроструктуре - 1 м.

Более высокие слои разреза выходят в осевой части и южном крыле 1-ой синклинали у северного конца выхода (в 300-400 м от его начала), в обн. 7, под геодезическим знаком 46,7. Основание обнажения в 5 м над Енисеем. В самой нижней части находятся слои идентичные верхней части пачки IV и пачке V, - глины с прослоями песка и алеврита, с единичными раковинами Portlandia arctica. Их неполная мощность - 3,7 м, и мы считаем, что они дублируют верхи описанного выше разреза обн. 8 (там на кровле пачки V лежат базальные галечники казанцевской свиты).

Выше лежат породы, сходные с глинами пачек IV-V, но отличаются от них текстурными и микроструктурными особенностями, составом фауны и микрофауны, объединенные в верхнесанчуговокую подсвиту.

Пачка VI. Состоит из двух слоев:

а) Глины серые с ритмичными прослоями алеврита и мелкого песка, с раковинами моллюсков Hiatella arctica, Муа truncata, обильными (10-155 экз) и довольно разнообразныйми фораминиферами (11 видов) - 6,6 м;

б) Мелкие и тонкие палевые пески с частыми прослоями глины, алеврита, среднезернистого песка: в средней части - с зернами и слойками гравия, крошкой и обломками мезозойского угля, знаками ряби; встречаются обильные (до 7-8 экз/м²) раковины моллюсков Macoma calcarea, Hiatella arctica, Муа truncata Axinopsis orbiculata и более редкие, чем в слое «а» фораминиферы (2-15 экз.), относящиеся к 10 видам - 16,3 м;

При полевом описании к слою VIб была отнесена и более высокая часть разреза – 4 м алевритистых песков, по результатам литологического изучения позволили присоединить их к следующей пачке, понизив верхнюю границу слоя.

Некоторые расхождения в характеристиках пород по описанию разреза с одной стороны, и описаниям по шлифам и результатам гранулометрического анализа (смотри ниже) объясняются частично системой отбора образцов, при которой отбирались более алевритистые и глинистые разности (в целях более полной микропалеонтологической и геохимической характеристики), а частично тем, что полевой термин «тонкие пески» или «пылеватые пески» применялся к грубым сыпучим алевритам.

Пачка VII. Состоит из трех слоев, начинается слоем, содержащим материал, переотложенный из подстилающих отложений (слой размыва):

а) Песок палевый, мелкий пылеватый, в основании более промытый, разнозернистый, с окатышами серой глины, заключающей раковины Portlandia, крошкой угля, железистыми агрегатами; в верхней части - более тонкий и компактный, с тонкой серией чередующихся оранжевых и черных (переполненных крошкой угля) слойков - «гвардейской лентой»; встречаются обломки раковин Portlandia, Муа, Hiatella, Macoma, единичные целые раковины и немногочисленные фораминиферы (7-10 экз; 5 видов) - 4 м;

б) Галечник разнокалиберный, ржаво-охристый с мелкими валунами - 0,05-0,1 м;

в) Песок плотный тонкий палевый со слабо выраженной слоистостью, единичными раковинами моллюсков и более обильными фораминиферами (5-35 экз.) 9 видов, среди которых впервые появляется тепловодный Elphidium boreale - более 10 м.

Продолжение разреза прослеживается в обн. 8, где галечник мощностью до 1,5 м (аналог слоя VIIб) ложится прямо на нижнесанчуговские глины, а общая мощность песчаной толщи, соответствующей пачке VII и более высоким слоям разреза, достигает не менее 25 м. В нижних 10 м встречена фауна моллюсков совершенно иного состава: у самого основания слоя появляются преимущественно бореальные Macoma baltica и Mytilus edulis, выше с сопутствующими широко распространенными Macoma calcarea, Hiatella arctica, Mya truncata, на высоте 12 м от основания - слой алеврита с обильными (до 1200 экз/м²) морскими раковинами, а с 18 м - показательный бореальный казанцевский вид - Arctica islandica и Astarte borealis.

Сопоставление нижней части этих прибрежных казанцевских хорошо сортированных и промытых песков (пачки VIII) с песками пачки VII, имеющими несколько иную литологическую характеристику не безусловно, но вполне вероятно, что это - разные одновременные субфации прибрежной зоны; верхняя же их часть слабо обнажена и недостаточно изучена.

Породы пачки VI в обнажении 8 полностью выпадают из разреза, что свидетельствует размыв глубиной не менее 23-25 м. Состав моллюсков, литологические, текстурные особенности отложений исключают сопоставление пачки VI с пачкой VIII [Гудина, 1969; Сухорукова, Гудина, 1969]. Близость состава микрофауны из пачек VI и VII, позволившая В.И. Гудиной объединить их в казанцевские слои, объясняется на наш взгляд, тем, что она представлена в обеих пачках мало характерными «фоновыми» видами, проходящими почти через весь разрез. Это явление связано с тем, что в выходе у зимовья Пустого представлены только нижние, ранние слои двух межледниковых горизонтов (пачка VI - санчуговского и пачки VII-VIII - казанцевского) близкие по фациальным и климатическим условиям формирования.

Результаты гранулометрического и минералого-петрографического исследования пород

В результате проведенного комплекса исследований по гранулометрии, минералогическому и петрографическому составу пород, слагающих разрез антропогена близ зимовья Пустого, последний был подразделен на восемь литологических пачек, каждая из которых обладает рядом специфических свойств.

Пачка I, видимой мощностью 3 м (образцы 103, 102).(По С.Л. Троицкому данная пачка относится к неслоистой немой морене верхнемессовской подсвиты нижнечетвертичного возраста).

Гранулометрический анализ образцов 103 и 102 показал близкий их состав. Графики распределения фракций убеждают в том, что ни одна из семи фракций не превышает 40% от общего состава породы и что последние отвечают смешанным (мусорным) разностям, носящим также наименование суглинков.

Минералогический состав грубоалевритовой части пород по обр. 103 (табл. 2) характеризуется резкой полимиктовостью и набором разнообразных минеральных компонентов в количестве 45 видов. Количество кварцевых зерен находится в равном соотношении с общим содержанием щелочных полевых шпатов и плагиоклазов. Тяжелая подфракция состоит в нисходящем порядке из пироксенов группы эпидота, амфиболов, рудных минералов, граната. В меньших количествах содержится сфен, циркон и некоторые другие минералы. Из аутигенных образований присутствует сидерит.

В шлифе из образца 102 под микроскопом видна смесь разнозернистого полимиктового песка, сцементированного алеврито-глинистым цементом сложного состава. Слоистость в породе отсутствует. Помимо разнообразных минеральных, в основном неустойчивых в коре выветривания, зерен присутствуют обломки горных пород в количестве 84 экз. в шлифе, среди которых резко преобладает группа метаморфических пород, в основном кварцитов и кремнистых сланцев а также эпидот-содержащие разности (табл. 3). В значительном количестве - различные изверженные породы. Отдельные зерна нацело лимонитизированы.

Цементирующая алеврито-глинистая часть породы состоит из смеси мелких минеральных частиц, в том числе слюд, хлорита, серицита. Нередки зернышки кальцита, изредка обрывки скорлупок диатомовых, растительный детрит, спикулы опаловых губок, зерна глауконита, агрегативный сидерит.

Пачка II, мощностью 3,5 м (образцы 101, 100, 98 и 98а) (по С.Л. Троицкому отложения данной пачки (обр. 101 и 100) относятся к той же верхнемессовской подсвите, но генезис их ледниково-морской, текстура слоистая, имеются единичные фораминиферы. На контакте с породой, где взяты образцы 98 и 98а, С.Л. Троицким проводится стратиграфическая граница верхнемессовской под-свиты с нижнесанчуговскими отложениями, представленными в низах ленточновидными глинами с единичной галькой и гравием).

Литологический и петрографический состав пород, как показали микроскопические исследования перечисленных образцов, убеждают нас в идентичности многих свойств их с образцом 100. Это заставляет нас объединить образцы 101, 100, 98а и 98 в одну - II пачку пород.

Результаты гранулометрического анализа образцов 101 и 100 (табл. 1) отвечают смешанным несортированным алеврито-глинисто-песчаным породам, в которых ни одна фракция, как и в образцах I пачки, не достигает 40%.

Минералогический состав грубо-алевритовой части пород (табл. 2) образца 100 близок составу образцов I пачки. Содержание тяжелой подфракции также почти не отличается от них.

В шлифе из образца 100 под микроскопом хорошо видна линзовидная и волнистая слоистость. Слабо сортированный песчаный материал участками алевритистый переслаивается с тонкими слойками и линзочками алеврита и алевритистой глины. Есть участки, где глинистый материал является базальным, цементирующим разрозненные песчаные зерна. В шлифе подсчитано 114 обломков горных пород, состав которых близок к образцу 102 из I пачки. Отличительной чертой можно считать появление обломков меловых перекристаллизованных глин и углисто-кремнистых сланцев (табл. 3).

Глинисто-слюдистый цемент с растительным детритом характеризуется в основном беспорядочным расположением частиц. Лишь в отдельных прослойках и линзочках местами он оказывается согласно ориентированным и закономерно поляризующим.

В остальных свойствах порода близка залегающей ниже неслоистой морене.

В шлифе из образца 98 под микроскопом видна смесь разнозернистого песка с гравием, сцементированная глинисто-слюдистым поровым цементом, а образце 98а видна алевритовая глина в основном полевошпатово-кварцевого состава, слюдистая, неслоистая с большим содержанием растительной сечки, с беспорядочным расположением компонентов и с включением большого количества обломков горных пород (163 экз. в шлифе). Состав последних в том и другом образце одинаков и, кроме того, совершенно идентичен составу обломков пород в образце 100, взятом ниже по разрезу.

По однородности состава как в качественном, так и в количественном отношении породы образцов 100, 98а и 98 мы объединили в одну - II пачку.

Пачка III, мощностью 2,4 м (образцы 96, 97 и 97а) по С.Л. Троицкому представляет собой продолжение начавшихся ниже ленточновидных глин с фораминиферами.

Гранулометрический состав образца 97 оказывается весьма разнородным. В нем более семи фракций, причем преобладает глинистая (45,8%). Образец 96 является ещё более глинистым с примесью алеврита.

Содержание тяжелой фракции в грубом алеврите невелико -2,9 и 1%.

Минералогический состав этой фракции (табл. 2) резко полимиктовый, в нем группа полевых шпатов и плагиоклазов несколько превышает количество зерен кварца. По другим свойствам минеральный состав пород тяготеет к составу ниже залегающих отложений, но не к более высоким слоям.

Что касается петрографического состава этих пород, то в шлифах из образцов 97 и 97а выясняется, что их следует характеризовать как слабо сортированные или несортированные полимиктовые неслоистые песчано-алеврито-глинистые породы с примесью гравия и гальки, весьма характерно для образцов очень высокое содержание обломков горных пород, достигающее в образце 97 - 326, а в образце 97а - 204 экз. Цифра 326 является максимальной в сравнении со всеми другими изученными образцами разреза (табл. 3).

В петрографическом составе обломочного материала данной пачки произошли изменения. Резко упало содержание кварцитов и кремнистых сланцев. Наоборот, сильно возросло количество обломков мезозойских глин; (то и другое в сравнении с породами I и II пачек). Вновь появились обломки мезозойских песчаников с глинистым и карбонатным цементом, слюдяные сланцы, увеличивается содержание карбонатов и основных изверженных пород.

Обломки различно окатаны, преобладают угловатые. Овальные и округленные очень редки и принадлежат эффузивам, обломкам глин и алевролитов.

Значительная часть меловых тонко отмученных глин и алевролитов с глинистым цементом вследствие сравнительной мягкости являются раздавленными и растащенными в породе. Участками их основная масса перемешана с минеральными зернами самой породы. Некоторые обломки глин изогнуты и вытянуты.

Здесь уместно обратить внимание на то, что результаты гранулометрических анализов образцов 96 и 97 не являются достоверными, так как обломки глин и глинистых алевритов растираются в процессе анализа и при распаде попадают в глинистые и алевритистые фракции, увеличивая их содержание.

Обломки эффузивов, включенные в породы, в значительной степени изменены - окислены или хлоритизированы.

Пачка IV, мощностью около 7 метров (образцы 95а, 95, 94, 93, 92, 47, 48, 91, 90, 89).

По данным С.Л. Троицкого отложения IV пачки являются теми же ленточновидными глинами нижнесанчуговской подсвиты, что подстилают их. Они богаты в нижней части пачки остатками макрофауны, а в верхней части содержат очень редкие раковины портляндий.

Гранулометрические свойства пород данной пачки свидетельствуют (табл. 1) о значительном изменении механического состава. Породы должно признать ритмично переслаивающимися глинистыми алевритами и алевритистыми глинами, довольно однообразными, средне- или хорошо сортированными, почти не содержащими примеси обломков горных пород, если не считать единичные обломки меловых глин. Только в средней части пачки имеется прослой глинистого алеврита (обр. 92), в котором содержится большое количество таких обломков.

Минералогический состав грубо-алевритовой подфракции в породах пачки ничем особенным не выделяются и также отражают высокую степень полимиктовости с ведущим комплексом минералов амфибол-эпидот-пироксенового ряда в тяжелой подфракции. Можно лишь отметить факт нахождения в образцах 92, 91 и 89 гипса.

Петрографическое изучение пород в прозрачных шлифах показало хорошую сортированность алевритистых глин (образны 95, 95а, 94, 93), тонкочешуйчатое сложение основной массы, в которой глинисто-слюдистые компоненты с большим количеством растительной сечки обнаруживают неправильное расположение по отдельном участкам. В некоторых местах различима линзовидно-волнистая микрослоистость, отражающая тонкое переслаивание глинистого материала с глинисто-алевритистым. Всюду присутствуют скорлупки диатомовых, нередко в большом количестве. Среди растительных остатков обычны мелкие обуглившиеся частицы. Изредка встречаются удлиненные волокна растительной ткани, окрашенные в красно-коричневый цвет и по своим размерам превышающие все другие компоненты пород.

Более грубая часть обломочного материала состоит из кварца, щелочных полевых шпатов, плагиоклазов и серии тяжелых минералов, состав которых виден в табл. 2. Присутствуют, кроме того, глауконит, кальцит, сидерит и единичные обломки меловых чистых или алевритистых глин.

В образце 92, свидетельствующем о моменте интенсивного размыва меловых глин и глинистых алевролитов, количество обломков таких пород зафиксировано 228 экз. на площади шлифа. Здесь снова необходимо обратить внимание на расхождение характеристики породы в образце 92 по шлифу с данными гранулометрии (табл. 1). Все обломки меловых глин остаются не зафиксированными в грубых фракциях, а от растирания при анализе распадаются и фиксируются в глинистой фракции. Это обстоятельство следует иметь ввиду исследователям, не применяющим микроскопических наблюдений и дающим литологические характеристики пород в основном по гранулометрическим данным.

Над прослойкой местного размыва снова залегают отложения, аналогичные слоям нижней части данной пачки. Так в шлифах из образцов 47 и 48 (обнажение 7) определены глинистые алевриты микролинзовидно-слоистые. В микролинзочках алевритовая глина обнаруживает упорядоченное расположение микрокомпонентов. В породе имеется песчаная примесь. Сортированность материала средняя. Встречаются скопления мелких кристалликов сидерита окисленного в разной степени. Довольно обычны остатки кремневой микроорганики. Слоистость в породе проявляется слабо.

В шлифах из образцов 91, 90 и 89 (обнажение 8) видно как глинистый алеврит участками сменяется алевритистой глиной. Наблюдается микроволнистая и тонколинзовидная слоистость. Сортированность материала в породах то хорошая, то более слабая.

Глинистая часть состоит из чешуйчатых гидрослюдистых компонентов, хлорита, растительной крошки и мелких зерен минералов полимиктового состава. Нередки мелкие зерна или тонкозернистые агрегативные включения кальцита. Хлорит виден то в зеленых листочках, то в форме бурых радиально-лучистых розеток. Иногда он имеет перистое строение и волнистое угасание.

Глинистый алеврит образца 91 окрашен в светло-коричневый или красновато-коричневый цвет. Ярко окрашенные прослойки чередуются со слабо окрашенными или вовсе не пигментированными, что подчеркивает слоистость породы. Причиной окраски является по-видимому разложенность растительного вещества.

В образце 89 под микроскопом встречены единичные обломки заметно хлоритизированных эффузивов. В образцах 90 и 91 обломки пород вовсе отсутствуют. В отдельных прослоях наблюдаются богатые скопления скорлупок диатомовых (образцы 89, 90, 91, 92).

Пачка V венчает толщу морских нижнесанчуговских отложений в обнажении 8 и представляет собою слои размыва на контакте с перекрывающими верхнесанчуговскими (по С.Л. Троицкому) слоями. Породы размыва представлены образцами 88, 87а, 87б и 87в, которые в шлифах являются глинисто-алевритовыми породами, содержащими большое количество песчано-гравийного мономиктового материала из меловых глин и алевролитов. Лишь единичные обломки, иногда в количестве до 1%, а в образце 88 - до 6%, представлены кварцитами и кремнистыми сланцами. Исключительно редко встречаются иные типы пород (табл. 3).

Гранулометрические анализы пород (по образцам 88 и 87) совершенно не отражают (табл. 1) их действительной характеристики. Результаты анализа говорят о полном отсутствии песчаного и гравийного материала, тогда как в шлифах из тех же образцов этот материал - в большом количестве. Все обломки меловых пород в процессе анализа перешли в глинистую и алевритовые фракции. Об этом явлении говорилось не раз и выше.

Количество обломков из меловых пород достигает 133-294 экз. на шлиф. В шлифе из образца 87а подсчет этих обломков оказался затруднительным, так как многие из них из-за своей «мягкости» сильно деформированы, растащены в породе и образуют в ней неправильные включения, участками превращаясь в цемент базального типа.

Сложение пород данной пачки довольно сумбурное. Под микроскопом видна то несортированная песчано-алеврито-глинистая с гравием порода, то неслоистый глинистый слабо сортированный алеврит. Участками цемент порового типа сменяется базальным за счет разрушенности обломков меловых глин. В таких местах глинистые частицы сохраняют оптически закономерную ориентировку и образуют золотисто-буроватую волнисто-угасающую тонкую кристаллическую массу.

В минералогическом составе пород V пачки каких-либо изменений не происходит (табл. 2). Можно лишь отметить наиболее низкое содержание тяжелых минералов в грубоалевритовой фракции пород - (0,5%) по сравнению со всеми другими породами разреза, очень малое содержание сидерита и исчезновение пирита-марказита.

Пачка VI, мощность около 27 м (образцы с 51-го по 78 включительно).

В VI пачку вошла вся толща пород верхнесанчуговской подсвиты (по С.Л. Троицкому). Все эти породы объединены в одну толщу по целому ряду признаков, причем характеристики пород, полученные в результате литолого-петрографического изучения, существенно отличаются от полевых описаний С.Л. Троицкого.

Так как размыв и переотложение меловых пород на границе V и VI пачек прекратилось и содержание обломков этих пород в отложениях VI пачки свелось к нулю или к единичным экземплярам, что нами было установлено при изучении пород под микроскопом, то результатами гранулометрических анализов мы вправе пользоваться без каких-либо сомнений. Что же показали эти анализы? В нижней части толщи, относящейся С.Л. Троицким к низам верхнесанчуговокой подсвиты, залегают (образцы 51, 52, 56, 58) довольно слабо сортированные песчано-глинистые алевриты с отдельными прослойками хорошо отмученного мелкого песка (образец 56). В шлифах под микроскопом алевриты неслоистые, сумбурного сложения, переполненные растительными остатками, в разной степени измененными. Довольно часто видны скопления углистого вещества. Цементирующая глинисто-слюдистая масса породы распределена весьма неравномерно. Обогащенность растительным материалом - характернейшая черта пород.

В шлифе образца 56 видна неслоистая сумбурная алеврито-песчаная порода, переполненная растительными остатками. Здесь отмечается значительное содержание тяжелых минералов. Встречены раковины фораминифер с известковистыми стенками. Растительные остатки достигают крупных размеров. Они окрашены то в оранжевый, то в коричневый до черного цвет, лежат в породе в любой направлении и нередко изогнуты.

Помимо кварца, щелочных полевых шпатов и плагиоклазов в составе пород много зеленых слюд, пироксенов, амфиболов, эпидота, часто обломки граната, сфена, циркона, рутила, листочки биотита, мусковита, зерна глауконита. Встречаются кальцит, спикулы опаловых губок и изотропные округлые тельца неизвестного происхождения, не встречавшиеся в более низких пачках. В более грубозернистых прослойках пород были определены единичные обломки кварцитов, меловых глин, кремнисто-углистых сланцев, эффузивных и некоторых других разностей (табл. 3).

Вся верхняя часть данной - VI - пачки, отнесенная С.Л. Троицким к верхнесанчуговской подсвите, по данным гранулометрического анализа (табл. 1) сложена смешанными глинисто-песчанисто-алевритистыми (образцы 60, 72), песчано-глинистыми алевритами средней степени сортированности (образцы 67, 74), глинистыми алевритами средне-сортированными (образец 62) и песками то разнозернистыми, то хорошо сортированными (образцы 64, 69, 71, 77).

Песчано-алеврито-глинистые породы в шлифах представляются неслоистыми, со значительной примесью растительного материала. Песчаные зерна то раскиданы в породе, то образуют скопления в отдельных участках. В основном они состоят из кварца и полевого шпата. Глинистое вещество тоже распределено весьма неравномерно, образуя то субстрат базального типа, то заполняя поры между зернами, то почти исчезая. По составу цемент то более чистый тонкозернистый, то с алевритистой примесью и массой тонкого растительного детрита, что встречается чаще. В самой глинистой массе видны обрывки диатомовых, зернышки кальцита, обломки угля. Довольно часты тяжелые минералы. Единичными экземплярами встречаются обломки эффузивов, кварцитов, эпидотизированных пород. Очертания обломков горных пород и минеральных зерен угловатые, реже полуугловатые и очень редко окатанные.

Среднесортированный алеврит можно наблюдать в шлифе образца 63а. Он слабо песчанистый, с глинистым поровым цементом, со значительным содержанием растительного детрита и обломков обуглившегося материала, которые достигают иногда размера крупного песка. Слоистости в породе не установлено.

Шлиф из образца 72б представляет песчаный алеврит с малым содержанием глинисто-слюдистого цемента, который относится к типу пленочного. Местами он вовсе отсутствует. Устанавливается отмыв глинистых частиц. Слоистости не наблюдается. Единично встречаются опаловые спикулы губок.

В шлифе из образца 72а видна глина, переходящая в алевритистую глину со слабо намечающейся микрослоистостью. В большом количестве присутствуют обуглившиеся частицы, изредка - измененные фрагменты растительной ткани. Чешуйчатые глинистые минералы частью ориентированные по слоистости, но большая их масса расположена беспорядочно. Обломки горных пород почти отсутствуют. Встречаются раковинки фораминифер с неизвестковыми стенками и округлые изотропные тельца, состоящие как бы из весьма мелких крупинок.

Шлиф из образца 73а характеризует слабо сортированную песчано-алеврито-глинистую неслоистую полимиктового состава породу с включениями раковин фораминифер и большого количества обуглившихся и слабо измененных растительных остатков. Изредка можно видеть спикулы губок и скорлупки диатомовых. Глинисто-слюдистый цемент распределен неравномерно. Чаще он поровый, в отдельных участках базальный. Обломки горных пород единичны и в составе совсем не изменились.

Образец 75а в шлифе представляет разнозернистый песок алевритистый с незначительной примесью глинистых частиц, неслоистый, в составе минералов преобладают кварц и полевые шпаты, значительное количество зерен глауконита часто хорошей сохранности, зеленых слюд, обломков обуглившегося материала и тяжелых минералов. Обломки горных пород по-прежнему присутствуют единичными экземплярами и по своему составу аналогичны обломкам пород, залегающим ниже (табл. 3). В породе отмечены ромбоэдры доломита, кальцит, обломки известковистых раковин, фрагменты измененных растительных тканей и обрывки скорлупок диатомовых.

Пачка VII, мощностью 14 метров (образцы с 79 по 86 включительно).

Отложения данной пачки С.Л. Троицким расчленяются на две части: нижнюю - слои размыва (образцы 79, 80, 81), которые он считает переходными казанцевско-санчуговскими и характеризует их песками с угольной крошкой из мезозойских отложений, перекрытыми обохренным галечником в результате перемыва ледниковых накоплений, и верхние слои - толщу казанцевских песков палево-желтых, тонкозернистых, слабо слоистых, плотного сложения.

Из нижней части пачки (слои размыва по С.Л. Троицкому) были выполнены гранулометрические анализы образцов 79, 80 и 81 (табл. I). Данные анализов показали, что в них преобладает фракция грубого алеврита (49,75-54,25%) значительная примесь мелкозернистого песка (23,75-26,25%) и в меньшем количестве - глинистая часть (11,9-14,45%). Из этого следует, что породы нельзя считать песками, что их следует отнести к глинисто-песчаным алевритам.

Образцы пород, взятые из верхней части данной - VII - пачки (82, 84 и 86) показали близкий гранулометрический состав с породами нижней части пачки. Это также довольно слабо сортированные глинисто-песчаные алевриты. Близкими оказались и количества тяжелых подфракций в грубом алеврите пород, колеблющиеся в пределах 3,10-4,50% (табл. 1).

Минералогический состав (табл. 2) связывает воедино все перечисленные изученные образцы. Для них характерно снижение содержания пироксенов в сравнении с нижележащей пачкой, высокий процент разрушенных зерен, исчезновение пирита-марказита.

Литологическое сходство пород пачки подтверждаемся и петрографическими исследованиями. Образцы 80, 81, 84 и 85 в шлифах показали грубоалевритистые разности с переходом в мелкозернистые пески со значительной примесью мелкого алеврита и глинистых частиц. Слоистости обнаружить не удалось. В составе обломочного материала (табл. 3) исчезли мезозойские глины и алевролиты, которые в больших или малых количествах были определены почти во всех более древних отложениях разреза. Общее содержание обломков горных порой велико, оно достигает 100-250 экз. на шлиф. Основная доля приходится на микрокварциты и кремнистые породы (44-63%). Остальная часть представлена различными метаморфическими сланцами, в том числе углисто-кремнистыми, эпидотизированными породами, основными и кислыми изверженными породами. Этот материал имеет черты сходства с составом древних моренных образований разреза (образец 102).

Наиболее тонкая часть пород имеет глинисто-слюдистый состав и часто образует цемент пленочного типа, а в отдельных участках шлифов можно наблюдать его исчезновение, где обломочные зерна соприкасаются между собой. В некоторых местах поры между минеральными зернами заполнены окисленными растительными остатками. Обломки сидерита и кальцита обычно окислены. Зерна глауконита также несут на себе следы окисления. Листочки биотита заметно гидратизированы. На обломках полевых шпатов нередко видны продукты пелитизации.

В образце 81 встречены (в шлифах) раковинки фораминифер с известковистой стенкой, которые иногда сильно окислены. В образце встречены овальные тельца из опала несомненно органического происхождения. В образце 85 отмечены единичные скорлупки диатомовых.

Форма песчаных зерен в породах данной пачки своими угловатыми очертаниями свидетельствует о слабом воздействии водной среды и, по-видимому, о недалекой их транспортировке.

Пачка VIII, видимая мощность около 20 метров (образцы 104, 106, 108, 110).

По результатам гранулометрического анализа породы, входящие в VIII пачку, отличаются хорошей сортированностью, относятся к мелкозернистым пескам с примесью крупноалевритового материала (табл. 1). Мелкий алеврит, глинистые частицы и грубые песчаные зерна составляют очень небольшую часть пород.

Пески обладают рыхлой текстурой, что помешало их изучению в шлифах. Изучение их минералогического состава производилось в грубоалевритовой фракции в иммерсионных препаратах. В легкой подфракции были отмечены следующие изменения по сравнению с породами VII пачки. Выше содержание зерен кварца, количество плагиоклазов, нет слюд.

Тяжелая подфракция в песках достигает наиболее высоких содержаний в сравнении со всеми породами изученного разреза (15,3-21,7%). Лишь в одном образце из четырех это содержание дает низкий процент (1,6%).

Характерными свойствами тяжелой подфракции являются наиболее низкое в разрезе содержание минералов группы эпидота, сниженное содержание амфиболов, возросший процент группы акцессорных минералов.

Весьма характерными признаками песков необходимо признать также высокую степень окатанности зерен и наличие шлиха, отличающие их ото всех пород разреза.

Сидерит, входящий в состав тяжелых минералов, отличается большим разнообразием форм, встречаются овальные, призматические или неправильной формы зерна. Иногда сидерит в форме венчика цветка или конуса с веерообразным угасанием. Попадаются также крестообразные сростки кристаллов и микрозернистые агрегаты. Сидерит в любой из перечисленных форм несет на себе явные следы окисления.

В нижних пачках разреза (I, II, III, IV, V) констатируется очень хорошая сохранность всех минералов. Для пород VI пачки характерны процессы окисления. Они затрагивают не только зерна сидерита, но и другие минералы. Среди зерен, отличающихся высокой степенью сохранности, встречаются зерна пироксенов, амфиболов, листочки зеленых слюд с пятнами гидроокислов железа. Особенно сильно окислительные процессы проявились в породе образца 69, характеризующем грубо-среднезернистый песок с примесью гравия.

В отложениях VI и VII пачки наблюдения показывают более явные и более глубокие признаки процессов выветривания минералов. Здесь лимонитизированы зерна апатита, андалузита, частично роговых обманок, пироксена, глауконита, листочки биотита и зеленых слюд. Многие зерна плагиоклазов и других минералов легкой фракции с примазками зеленовато-бурого хлорита. Здесь же высокое содержание зерен разрушенных или хлоритизированных. Только в самых низах пачки, где взят образец 79, минералы отличаются хорошей сохранностью.

В песках VIII пачки, входящей в казанцевские слои, минеральные зерна отличаются чистотой и высокой сохранностью.

Некоторые выводы об условиях осадконакопления

Низы разреза у зимовья Пустого видимой мощностью 8 м представляют наименее сортированные породы в сравнении со всей перекрывающей толщей пород. Детальное изучение структур, микроструктур, петрографического состава позволило расчленить нижнюю часть разреза на 4 пачки, нижняя из которых характеризуется неслоистыми разнозернистыми полимиктовыми песками в смеси с алевритистым и глинистым материалом, содержащими обломки горных пород. В составе последних резко преобладают метаморфические разности и в меньшем количестве содержатся изверженные породы.

II пачка выделена по появлению слоистости в породах, единично встречающейся фауне фораминифер, по появлению обломков меловых глин, кремнисто-хлоритовых и углисто-кремнистых сланцев. По гранулометрическому составу породы близки породам I пачки.

Нам представляется, что охарактеризованные породы по своим свойствам близки ледниковым образованиям и в низах являются возможно несколько переработанными в водной обстановке. Последняя становится явно морской во время отложения несортированных и слабосортированных глинисто-алеврито-песчаных осадков. Областью питания обломочным материалом служили древние метаморфические комплексы пород, основные и кислые изверженные породы (сочетание характерное для горного Таймыра) и небольшую роль играли меловые отложения.

III пачка характеризуется совершенно несортированными песчано-алеврито-глинистыми неслоистыми породами, переполненными гравийно-галечным материалом наиболее разнообразного петрографического состава в сравнении со всеми остальными породами разреза. Кроме всех разностей, содержащихся в отложениях I и II пачек, здесь появляются (до 39%) обломки разных мезозойских пород - глин и песчаников, за счет резкого сокращения количества кварцитов и кремнистых сланцев. Кремнисто-слюдистые сланцы, эпидотизированные породы и комплекс изверженных продолжают доставляться в бассейн, изменяясь лишь в количественных соотношениях с другими типами пород.

Описанные породы образовались в прибрежной полосе холодного морского бассейна при явлениях сильного разрушения и переотложения внутренних источников сноса - островов и побережий, сложенных осадочными толщами мезозоя или продуктами их непосредственной переработки - местными моренами. Провинция сноса, располагавшаяся в области северного Таймыра и гор Бырранга, по-прежнему продолжала давать обломочный материал, скорее не непосредственно, а за счет разрушения морен, содержавших обломки древних метаморфических сланцев и изверженных пород, при слабом участии палеозойских песчаников, карбонатов и углисто-кремнистых сланцев.

На границе III и IV пачек пород отмечаются следующие изменения в их характеристике. Породы образуют ритмично переслаивающуюся толщу глинистых алевритов и алевритистых глин то хорошо, то средне сортированных, тонколинзовидно и волнисто-слоистых, почти не содержащих примеси обломков горных пород, обогащенных по отдельным прослойкам скорлупками диатомовых и содержащих в значительном количестве растительные остатки.

Как видно, гидродинамические условия морского бассейна во время формирования данной пачки пород становились более спокойными, более глубокими; бурный размыв внутренних источников материала почти прекратился, если не считать прослойка, откуда взят образец 92, показавший наличие кратковременного обогащения пород обломками меловых глин. Судя по значительному количеству растительного материала, доставлявшегося с суши в морской бассейн, чего не наблюдалось в породах более древних, климат изменился в сторону значительного потепления.

В пачку V нами включены слои размыва, венчающие толщу морских нижнесанчуговских (по С.Л. Троицкому) отложений в обнажении 8. Это глинисто-алевритовые породы, содержащие большое количество песчано-гравийного мономиктового материала из меловых глин и алевролитов. Сортированность пород слабая, слоистости по шлифам не установлено. Обломки пород из древних метаморфических толщ и комплексов изверженных пород или отсутствуют или в очень малых количествах. Таким образом, формирование пород пачки характеризовалось явлениями внутрибассейнового разрушения и переотложения мезозойских коренных пород. Этим можно объяснить весьма малое в породах пачки содержание минералов тяжелой подфракции (0,5%).

Пачка VI включает в обнажении 7 всю толщу пород верхнесанчуговской подсвиты С.Л. Троицкого. Их объединяет целый ряд литолого-петрографических признаков. Нужно сказать, что возраст данной толщи является дискуссионным. Так, В.И. Гудина [1969] принимает казанцевский возраст всей данной толщи.

Итак, VI пачка характеризуется в целом сложным переслаиванием слабо- и средне- сортированных, чаще грубозернистых алевритов, алевритистых глин и песчаных различно сортированных пород.

Для всей пачки характерно повышенное содержание тяжелых минералов, которое в песчаных прослоях достигает наиболее высоких величин (до 9,5-10%) в составе грубого алеврита. Характерно также наиболее высокое содержание пироксенов в сравнении со всеми другими частями изученного разреза. Оно всюду превышает 40% и достигает 55% от суммы тяжелых минералов. Соответственно для минералов группы эпидота характерно пониженное их содержание (16-8%).

Следующим общим характерным признаком пород данной пачки является богатство различных органических остатков, в них содержащихся (растительные остатки, фораминиферы, диатомовые, губки и опаловые тельца неизвестного происхождения).

Четвертым признаком пород следует признать часто беспорядочное и сумбурное сложение вещественного состава, распределения цементирующей глинистой части, образующей то базальный, то поровый, то пленочный тип цемента.

Пятым характерным свойством всех пород пачки является незначительная примесь в их составе обломков горных пород, в том числе меловых глин и алевролитов, столь многочисленных в породах слоев размыва (пачка V), залегающих непосредственно под пачкой VI.

В VII пачку нами объединены пески - слои размыва и «пески» тонкие казанцевские разделенные прослоем галечника, отложенного в результате перемыва ледниковых образований (по С.Л. Троицкому).

Результаты анализов показали, что породы данной пачки следует считать в основном грубоалевритистыми, но со значительной примесью разнозернистого песка и меньшей - глинистого материала, то есть слабо сортированными породами.

Литологическое сходство пород этой пачки подтверждается петрографическим изучением, в шлифах породы оказываются неслоистыми, грубоалевритистыми, переходящими в мелкозернистые пески, содержащие большое количество обломков горных пород одного состава. В нем отсутствуют разности мезозойских глин и алевролитов. Преобладают различные метаморфические типы, изверженные породы, в небольшом количестве - древние осадочные породы. В общем состав обломков наиболее близок составу моренных накоплений I пачки. Типично для пород данной пачки наличие пленочного цемента, исчезающего в отдельных участках.

Характерно окисление сидерита, кальцита, глауконита, апатита, андалузита, роговых обманок, пироксена, раковин фораминифер, гидротация биотита, пелитизация полевых шпатов, хлоритизация плагиоклазов.

Отложения VII пачки формировались в прибрежной части моря, периодически осушавшейся, возможно в приливно-отливной зоне. Об этом свидетельствуют процессы химического выветривания минералов, их окисление, наличие пленочного цемента в породах, обилие органических остатков.

Источником сноса являлись в основном ледниковые накопления.

Климат этого времени отличался ещё большим потеплением.

В пачку VIII включены пески, занимающие в разрезе то же положение, что и пески пачки VII, но литологические свойства которых очень резко отличают их ото всех пород, охарактеризованных выше.

Пески мелкозернистые, хорошо сортированные, с незначительной примесью глинистых частиц; в них содержится наиболее высокое количество тяжелых минералов (до 15-2.1%) в грубоалевритовой фракции.

Пескам свойственно наиболее низкое содержание минералов группы эпидота (в сравнении со всеми пачками более древних отложений), более низкое содержание плагиоклазов и высокое - разрушенных зерен.

Кроме перечисленных, очень характерным признаком песков также является высокая степень окатанности зерен.

Данную пачку песков следует рассматривать как результат накопления их в прибрежной к морю - пляжевой зоне, где осуществлялись хорошая гранулометрическая дифференциация, совершенная окатанность зерен, намыв прослойков шлиха и дифференциация по минералогическому составу. Гидродинамически активная обстановка приводила к образованию песков с более высоким содержанием кварца и устойчивых акцессорий.

ЛИТЕРАТУРА

Гудина В.И. 1969. Морской плейстоцен сибирских равнин. Фораминиферы Енисейского севера. Труды Института геологии и геофизики СО АН СССР, в. 63, Изд-во «Наука», М., 80 с.

Сухорукова С.С., Гудина В.И. 1969. Некоторые условия образования осадков и распределение фораминифер в плейстоцене севера Западной Сибири. В сб. «Проблемы четвертичной геологии Сибири». К VIII Конгрессу INQUA (Париж, 1969). Изд-во «Наука», М., с. 97-106.

Троицкий С.Л. 1966. Четвертичные отложения и рельеф равнинных побережий Енисейского залива и прилегающей части гор Бырранга. М., Изд-во «Наука», 207с.

Троицкий С.Л. 1969. Общий обзор морского плейстоцена Сибири. В сб. «Проблемы четвертичной геологии Сибири». К VIII Конгрессу INQUA (Париж, 1969 г.). Изд-во «Наука», М., с. 32-43.