Карбонатно-терригенные отложения нижнеукской подсвиты верхнего рифея в стратотипическом разрезе и их корреляция в пределах Башкирского мегантиклинория Южного Урала

Объект исследования. Детально изучены карбонатно-терригенные отложения нижней подсвиты укской свиты в разрезе на р. Юрюзань (к востоку от г. Усть-Катав Челябинской области) и сопоставлены с отложениями подсвиты в разрезах по рекам Басу, Зилим и Большой Инзер. Материал и методы. Дано развернутое описание стратотипического разреза; проведено исследование песчаников, алевролитов и известняков в шлифах; удаленные разрезы скоррелированы друг с другом. Результаты. Рассмотрены взаимоотношения нижнеукской подсвиты с подстилающими отложениями. Представлена детальная петрографическая характеристика пород. Толщи нижнеукской подсвиты прослежены между разрезами различных структурно-тектонических зон Башкирского мегантиклинория. Выводы. Комплекс признаков свидетельствует в пользу представлений о наличии перерыва в основании укской свиты даже в наиболее полных последовательностях (в которых представлена локально развитая шубинская толща миньярской свиты). В стратотипе и других представительных разрезах нижнеукская подсвита имеет выраженное трехчленное строение: она подразделена на нижнюю (существенно терригенную) ямаштинскую, среднюю (существенно карбонатную) аккостякскую и верхнюю (терригенно-карбонатную) авдырдакскую толщи. Данные литолого-фациального анализа позволяют предполагать смену обстановок от прибрежно-морских терригенных к мелководно-морским терригенно-карбонатным (средний и внутренний рамп) за счет колебаний относительного уровня моря и, вероятно, изменений климата. Установлено, что территория Сулеймановской антиклинали в укское время позднего рифея соответствовала дистальным обстановкам седиментации по сравнению с южными и западными (Алатауским антиклинорием) районами мегантиклинория.

1. Беккер Ю.Р. (1961) Возраст и последовательность напластования отложений верхней части каратауской серии Южного Урала. Изв. АН СССР. Сер. геол., (9), 49-60.

2. Вейс А.Ф., Козлов В.И., Сергеева Н.Д., Воробьева Н.Г. (2003) Микрофоссилии типового разреза верхнего рифея (каратавская серия Южного Урала). Стратиграфия. Геол. корреляция, 11(6), 19-44.

3. Гареев Э.З. (1982) Геохимические особенности карбонатных пород опорных разрезов катавской и укской свит рифея Южного Урала. Верхний докембрий и палеозой Южного Урала (стратиграфия и литология). (Отв. ред. М.А. Гаррис). Уфа: БФАН СССР, 38-46.

4. Геологический словарь. (2012) Т. 3. Р–Я. 3-е изд. (Отв. ред. О.В. Петров). СПб.: ВСЕГЕИ, 440 с.

5. Головенок В.К. (1984) Строматолиты и микрофитолиты в стратиграфии докембрия: надежды и реальность. Сов. геология, (4), 43-54.

6. Горожанин В.М., Кутявин Э.П. (1986) Рубидий-стронциевое датирование глауконита укской свиты. Докембрий и палеозой Южного Урала. (Отв. ред. В.И. Козлов). Уфа: БФАН СССР, 60-63.

7. Государственная геологическая карта РФ м-ба 1 : 1 000 000 (3-е поколение). (2013) Л. N-40 – Уфа. Объяснительная записка. СПб.: ВСЕГЕИ.

8. Домрачев С.М. (1952) Девон хр. Каратау и прилегающих районов Южного Урала. Девон Западного Приуралья. Л.; М.: Гостоптехиздат, 5-121.

9. Дуб С.А. (2021) Верхнерифейско-вендские отложения Башкирского мегантиклинория Южного Урала: состояние изученности и стратиграфическое расчленение. Геология и геофизика, 62(11), 1511-1530.

10. Дуб С.А., Гражданкин Д.В. (2021) Литология и обстановки осадконакопления карбонатных отложений укской свиты верхнего рифея (неопротерозой) Южного Урала. Литология и полез. ископаемые, (6), 513-537.

11. Журавлева З.А. (1982) Строматолиты рифея Южного Урала. Стратотип рифея. Палеонтология и палеомагнетизм. (Отв. ред. Б.М. Келлер). М.: Наука, 61-83.

12. Зайцева Т.С., Горохов И.М., Ивановская Т.А., Семихатов М.А., Кузнецов А.Б., Мельников Н.Н., Аракелянц М.М., Яковлева О.В. (2008) Мессбауэровские характеристики, минералогия и изотопный возраст (Rb-Sr, K-Ar) верхнерифейских глауконитов укской свиты Южного Урала. Стратиграфия. Геол. корреляция, 16(3), 3-25.

13. Зайцева Т.С., Кузнецов А.Б., Сергеева Н.Д., Адамская Е.В., Плоткина Ю.В. (2022) U-Th-Pb-возраст детритового циркона из оолитовых известняков укской свиты: следы гренвильских источников сноса в позднем рифее Южного Урала. Докл. АН. Науки о Земле, 503(2), 90-96.

14. Келлер Б.М. (1966) Вендский комплекс Урала. Сов. геология, (5), 58-69.

15. Келлер Б.М. (1974) Стратотип вендомия на Южном Урале. Этюды по стратиграфии. (Отв. ред. А.Л. Яншин). М.: Наука, 97-101.

16. Козлов В.И. (1982) Верхний рифей и венд Южного Урала. М.: Наука, 128 с.

17. Козлов В.И., Пучков В.Н., Краснобаев А.А., Нехорошева А.Г., Бушарина С.В. (2011) Аршиний – новый стратон рифея в стратотипических разрезах Южного Урала. Геологический сборник ИГ УНЦ РАН, (9), 52-56.

18. Козлов В.И., Сергеева Н.Д., Абрамова А.Н. (1995) Разрез “Устькатавский”. Путеводитель геологической экскурсии по разрезам палеозоя и верхнего докембрия западного склона Южного Урала и Приуралья. (Сост. В.И. Козлов). Уфа: ИГ, 141-162.

19. Краснобаев А.А., Козлов В.И., Пучков В.Н., Сергеева Н.Д., Бушарина С.В. (2012) Новые данные по цирконовой геохронологии аршинских вулканитов (Южный Урал). Литосфера, (4), 127-140.

20. Краснобаев А.А., Пучков В.Н., Сергеева Н.Д., Бушарина С.В. (2019) Природа цирконовой кластики в песчаниках рифея и венда Южного Урала. Георесурсы, 21(1), 15-25. https://doi.org/10.18599/grs.2019.1.15-25

21. Крылов И.Н. (1963) Столбчатые ветвящиеся строматолиты рифейских отложений Южного Урала и их значение для стратиграфии верхнего докембрия. М.: Наука, 243 с.

22. Крылов И.Н. (1967) Рифейские и нижнекембрийские строматолиты Тянь-Шаня и Каратау. М.: Наука, 78 с.

23. Крылов И.Н. (1975) Строматолиты рифея и фанерозоя СССР. М.: Наука, 243 с.

24. Кузнецов А.Б., Семихатов М.А., Горохов И.М., Мельников Н.Н., Константинова Г.В., Кутявин Э.П. (2003) Изотопный состав Sr в карбонатных породах каратавской серии Южного Урала и стандартная кривая вариаций отношения 87Sr/86Sr в позднерифейском океане. Стратиграфия. Геол. корреляция, 11(5), 3-39.

25. Кузнецов А.Б., Семихатов М.А., Маслов А.В., Горохов И.М., Прасолов Э.М., Крупенин М.Т., Кислова И.В. (2006) Sr- и С-изотопная хемостратиграфия типового разреза верхнего рифея (Южный Урал): новые данные. Стратиграфия. Геол. корреляция, 14(6), 25-53.

26. Ларионов Н.Н., Грановская Н.В., Нигматуллина А.М. (2015) Стратиграфия. Государственная геологическая карта РФ. М-б 1 : 200 000. 2-е изд. Серия Южно-Уральская. Л. N-40-ХХII – Тукан. Объяснительная записка. М.: ВСЕГЕИ, 9-83.

27. Маслов А.В. (2020) Башкирский мегантиклинорий: позднерифейско-вендские перерывы и возможные трансформации систем питания бассейна тонкой алюмосиликокластикой. Литосфера, 20(4), 455-470.

28. Маслов А.В., Горожанин В.М. (1998) Нижнеукский уровень каратавия типовой местности: особенности палеогеографии и параметров среды осадконакопления (по данным изучения глауконита). Тр. ИГГ УрО РАН, вып. 145, 15-20.

29. Маслов А.В., Гареев Э.З., Крупенин М.Т., Демчук И.Г. (1999) Тонкая алюмосиликокластика в верхнедокембрийском разрезе Башкирского мегантиклинория (к реконструкции условий формирования). Екатеринбург: ИГиГ УрО РАН, 324 с.

30. Маслов А.В., Гражданкин Д.В., Дуб С.А., Мельник Д.С., Парфенова Т.М., Колесников А.В., Чередниченко Н.В., Киселева Д.В. (2019) Укская свита верхнего рифея Южного Урала: седиментология и геохимия (первые результаты исследований). Литосфера, 19(5), 659-686.

31. Маслов А.В., Ерохин Е.В., Гердес А., Ронкин Ю.Л., Иванов К.С. (2018) Первые результаты U-Pb LA-ICP-MSизотопного датирования обломочных цирконов из аркозовых песчаников бирьянской подсвиты зильмердакской свиты верхнего рифея (Южный Урал). Докл. АН. Науки о Земле, 482(5), 558-561.

32. Маслов А.В., Крупенин М.Т., Гареев Э.З., Анфимов Л.В. (2001) Рифей западного склона Южного Урала (классические разрезы, седименто- и литогенез, минерагения, геологические памятники природы). Екатеринбург: ИГГ УрО РАН. Т. 1, 351 с.; Т. 4, 103 с.

33. Петров П.Ю. (2011) Molar tooth structures: механизм формирования и специфика карбонатного диагенеза в позднем докембрии (сухотунгусинская свита рифея Туруханского поднятия Сибири). Стратиграфия. Геол. корреляция, 19(3), 3-26.

34. Подковыров В.Н., Семихатов М.А., Кузнецов А.Б., Виноградов Д.П., Козлов В.И., Кислова И.В. (1998) Изотопный состав карбонатного углерода в стратотипе верхнего рифея (каратавская серия Южного Урала). Стратиграфия. Геол. корреляция, 6(4), 3-19.

35. Пучков В.Н., Сергеева Н.Д., Краснобаев А.А. (2017) Стратиграфическая схема стратотипа рифея Южного Урала. Геология. Изв. Отделения наук о Земле и природных ресурсах АН РБ, 23, 3-26.

36. Раабен М.Е., Забродин В.Е. (1972) Водорослевая проблематика верхнего рифея (строматолиты, онколиты). М.: Наука, 130 с.

37. Раабен М.Е., Комар Вл.А. (1982) Строматолиты рифея Южного Урала. Стратотип рифея. Палеонтология и палеомагнетизм. (Отв. ред. Б.М. Келлер). М.: Наука, 6-60.

38. Решение 6-го Межведомственного стратиграфического совещания по рассмотрению и принятию уточненных стратиграфических схем мезозойских отложений Западной Сибири (2004). Новосибирск: СНИИГГиМС, 114 с., 3 прил. на 31 листе.

39. Романов В.А. (1973) Типовые разрезы докембрия Южного Урала. М.: Наука, 133 с.

40. Сергеев В.Н., Семихатов М.А., Федонкин М.А., Воробьева Н.Г. (2010) Основные этапы развития докембрийского органического мира: Сообщение 2. Поздний протерозой. Стратиграфия. Геол. корреляция, 18(6), 3-34.

41. Сергеева Н.Д., Пучков В.Н., Дьякова С.А., Зайцева Т.С. (2023) Опорный разрез укской свиты верхнего рифея (каратавия) в Алатауском антиклинории (Южный Урал). Литосфера, 23(1), 38-51.

42. Соколов Б.С. (1997) Очерки становления венда. М.: КМК, 156 с.

43. Станевич А.М., Пучков В.Н., Корнилова Т.А., Сергеева Н.Д., Максимова Е.Н. (2018) Микрофоссилии стратотипа рифея Южного Урала и протерозоя Восточной Сибири (палеобиологические аспекты). Геол. вестн., (3), 3-41.

44. Стратиграфический кодекс России. (2019) 3-е изд. (Отв. ред. А.И. Жамойда). СПб.: ВСЕГЕИ, 96 с. Стратотип рифея.

45. Стратиграфия. Геохронология. (1983) (Отв. ред. Б.М. Келлер, Н.М. Чумаков). М.: Наука, 184 с.

46. Сюндюков А.З., Ревенко Э.А. (1972) О стратиrрафическом положении укской свиты западного склона Южного Урала. Вопросы геологии восточной окраины Русской платформы и Южного Урала. Вып. 16. Уфа: БФ СССР, 11-14.

47. Шванов В.Н. (1987) Петрография песчаных пород (компонентный состав, систематика и описание минеральных видов). Л.: Недра, 269 с.

48. Шутов В.Д. (1967) Классификация песчаников. Литология и полез. ископаемые, (5), 86-103.

49. Янкаускас Т.В. (1980) Укская микробиота терминального рифея Южного Урала. Докл. АН. CCCP, 253(5), 1191-1192.

50. Anthony E.J., Aagaard T. (2020) The lower shoreface: Morphodynamics and sediment connectivity with the upper shoreface and beach. Earth Sci. Rev., 210, 103334. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2020.103334

51. Chiarella D., Longhitano S.G., Tropeano M. (2017) Types of mixing and heterogeneities in siliciclastic-carbonate sediments. Mar. Pet. Geol., 88, 617-627. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2017.09.010

52. Clifton H.E. (2006) A reexamination of facies models for clastic shorelines. Facies models revisited. SEPM Spec. Publ., 84, 293-337. https://doi.org/10.2110/pec.06.84.0293

53. Clifton H.E. (2019) Shoreface. Encyclopedia of Coastal Science. (Ed. by C.J. Finkl, C. Makowski). Cham: Springer, 1553-1557. https://doi.org/10.1007/1-4020-3880-1_290

54. Dumas S., Arnott R.W.C. (2006) Origin of hummocky and swaley cross-stratification – the controlling influence of unidirectional current strength and aggradation rate. Geology, 34, 1073-1076. https://doi.org/10.1130/G22930A.1

55. George D.A., Hill P.S. (2008) Wave climate, sediment supply and the depth of the sand–mud transition: a global survey. Mar. Geol., 254, 121-128. https://doi.org/10.1016/j.margeo.2008.05.005

56. Grotzinger J.P., James N.P. (2000) Precambrian carbonates: evolution of understanding. Carbonate Sedimentation and Diagenesis in the Evolving Precambrian World. SEPM Spec. Publ., 67, 3-22. https://doi.org/10-2110/pec.00.67

57. Grundvåg S.-A., Jelby M.E., Olaussen S., Swinska K.K. (2021) The role of shelf morphology on storm-bed variability and stratigraphic architecture, Lower Cretaceous, Svalbard. Sedimentology, 68, 196-237. https://doi.org/10.1111/sed.12791

58. Van Smeerdijk Hood A., Wallace M.W. (2018) Neoproterozoic marine carbonates and their paleoceanographic significance. Glob. Planet. Change, 160, 28-45. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2017.11.006

59. Jelby M.E., Grundvåg S.-A., Helland-Hansen W., Olaussen S., Stemmerik L. (2020) Tempestite facies variability and storm-depositional processes across a wide ramp: Towards a polygenetic model for hummocky crossstratification. Sedimentology, 67, 742-781. https://doi.org/10.1111/sed.12671

60. Kriscautzky A., Kah L.C., Bartley J.K. (2022) Molar-Tooth Structure as a Window into the Deposition and Diagenesis of Precambrian Carbonate. Annu. Rev. Earth Planetary Sci., 50, 205-230. https://doi.org/10.1146/annurevearth-031621-080804

61. Kuznetsov N.B., Meert J.G., Romanyuk T.V. (2014) Ages of detrital zircons (U/Pb, LA-ICP-MS) from the Latest Neoproterozoic–Middle Cambrian(?) Asha Group and Early Devonian Takaty Formation, the Southwestern Urals: A test of an Australia-Baltica connection within Rodinia. Precambrian Res., 244, 288-305. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2013.09.011

62. Niedoroda A.W., Swift D.J.P., Hopkins T.S., Ma C.-M. (1984) Shoreface morphodynamics on wave-dominated coasts. Mar. Geol., 60, 331-354. https://doi.org/10.1016/S0070-4571(08)70153-5

63. Rossi V.M., Steel R.J. (2016) The role of tidal, wave and river currents in the evolution of mixed-energy deltas: Example from the Lajas Formation (Argentina). Sedimentology, 63, 824-864. https://doi.org/10.1111/sed.12240

64. Thorie A., Mukhopadhyay A., Mazumdar P., Banerjee T. (2020) Characteristics of a Tonian reef rimmed shelf before the onset of Cryogenian: Insights from Neoproterozoic Kunihar Formation, Simla Group, Lesser Himalaya. Mar. Pet. Geol., 117, 104393. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2020.104393

65. Trower E.J. (2020) The enigma of Neoproterozoic giant ooids – Fingerprints of extreme climate? Geophys. Res. Lett., 47, https://doi.org/10.1029/2019GL086146

66. Vakarelov B.K., Ainsworth R.B. (2013) A hierarchical approach to architectural classification in marginal-marine systems: bridging the gap between sedimentology and sequence stratigraphy. AAPG Bull., 97, 1121-1161. https://doi.org/10.1306/11011212024

67. Zavala S., Arcuri M., Meglio M.D., Zorzano A., Otharán G., Irastorza A., Torresi A. (2021) Deltas: a new classification expanding Bates’s concepts. J. Palaeogeogr., 10(1), 23. https://doi.org/10.1186/s42501-021-00098-w