Песчаники верхнего докембрия платформенного Башкортостана: основные черты формирования по литогеохимическим данным

Исследования середины 1960-х гг., направленные на разработку приемов реконструкции первичного состава метаморфических пород, потребовали систематизации данных и о составе неметаморфизо-ванных осадочных образований. Уже в это время стало ясно, что изучение химического состава любой осадочной породы является весьма мощным инструментом познания [12]. Примерно в это время появились и более или менее успешные химические классификации осадочных пород.

Для реконструкции геологической истории осадочных бассейнов континентального блока наиболее информативными типами пород являются, как известно, песчаники [6, 7, 9-11 и др.], однако использование данных о химическом составе псаммитов для расшифровки основных черт геологической истории тех или иных регионов требует достаточно осторожного отношения, так как состав их контролируется комплексом процессов, действующих при почвообразовании, эрозии горизонтов кор выветривания и почв, транспортировке, собственно накоплении осадков в конечных водоемах стока, и трансформацией при литогенезе [15]. Из всех перечисленных факторов наибольшее значение имеют состав пород в областях размыва, преобразование кластики в процессах химического выветривания на палеоводосборах и при транспортировке, механическое истирание и разрушение, «активный» привнос и вынос компонентов, гидродинамическая сортировка и процессы постседиментационного преобразования. Каждый из указанных факторов в свою очередь подвержен влиянию тектонического режима в областях сноса, типов седиментационных систем, климата, наличия или отсутствия растительного покрова на па-

леоводосборах, характера рельефа, природы и способов транспортировки и т.д.

На Урале и в прилегающих к нему регионах наиболее исследованными в минералого-петрографическом и химическом отношении в настояшее время являются песчаники верхнего докембрия Башкирского мегантиклинория [2-5, 8 и др.]. Существенно меньше внимания уделено псаммитам рифея и венда Камско-Бельского авлакогена и Шкаповско-Шиханской впадины, несмотря на то, что роль их в сложении седиментационных серий здесь значительнее, чем в разрезе западного склона Южного Урала.

Рис. 1. Положение на территории платформенного Башкортостана скважин, данные по керну которых использованы для характери- стики песчаников.

Скважины: АСК 4 – Аслы-куль 4; КП 1 – Кипчак 1; ШК 740 – Шкапово 740; КБ 62 – Каба-ково 62; СКШ 1 – Северо-кушкуль 1; КШ 100 – Куш-куль 100; АХ 6 – Ахмерово 6; ШХ 5 – Шихан 5; М 1 – Морозовская 1; СУ 20007 – Сулли 20007; АР 7000 – Арлан 7000

Если петрография песчаников верхнего докембрия указанных выше структур была достаточно хорошо известна уже к середине 1960-х гг., то систематические сведения об их литохимических характеристиках практически отсутствуют. Цель настоящей статьи - в какой-то мере заполнить этот пробел. При ее подготовке использованы данные о химическом составе более 100 образцов псаммитов из коллекции М.В. Ишерской (г. Уфа) (рис.1, табл. 1), полученные рентгеноспектральным флуоресцентным методом на VRA-30 в ИГГ УрО РАН (аналитики - Н.П. Горбунова, Л. А. Татаринова, Г.С. Неупокое-ва, Г.М. Ятлук и В.П. Власов) (табл. 2).

Рис. 2. Сводная стратиграфическая колонка отложений рифея и венда платформенного Башкортостана

Рифей в Камско-Бельском авлакогене представлен всеми тремя эратемами (рис. 2). К нижнему рифею относится кырпин-ская серия, объединяющая прикамскую, калтасинскую и надеждинскую свиты. Прикамская свита1 сложена кварцевыми, кварц-полевошпатовыми и аркозовыми песчаниками, аргиллитами, алевролитами, конгломератами и гравелитами. Калта-синская свита представлена карбонатными породами при подчиненной роли тонкозернистых терригенных образований. Надеждинская свита объединяет полевошпатокварцевые песчаники, алевроли- ты и аргиллиты; в ее верхней части преобладают тонкозернистые терригенные и карбонатно-терригенные отложения. Ту-каевская свита серафимовской серии юр-матиния объединяет в основном пестроцветные аркозовые, полевошпатокварцевые и близкие к ним по составу песчаники. Ольховская свита этого же стратона включает пестроцветные и темноцветные аргиллиты, мергели, алевролиты и доломиты. Абдулинская серия каратавия включает усинскую, леонидовскую, при-ютовскую и шиханскую свиты. Усинская свита сложена пестро- и сероцветными полевошпатокварцевыми и аркозовыми песчаниками, алевролитами и аргиллитами. Леонидовская свита представлена пестро- и сероцветными кварцевыми песчаниками с каолинитовым цементом. При-ютовская свита объединяет пестроцветные глинистые сланцы, алевролиты, мергели, доломиты, кварцевые и полевошпатокварцевые песчаники и терригенно-карбонатные породы. Шиханская свита представлена серо-, зелено- и красноцветными глинистыми и строматолитовыми известняками, доломитами и мергелями.

Таблица 1. Стратиграфическая привязка исследованных образцов

№ образцов	Свита	Скважина	Интервал отбора, м
МТ-1, МТ-9	Карлинская	Аслы-куль 4	2171-2176.1, 2325-2332
МТ-2, МТ-6, МТ-8, МТ-11		Кипчак 1	2750-2755, 2689-2693, 2651-2654, 2587-2591
МТ-3, МТ-4		Шкапово 740	2499.2-2504.47, 2400.33-2404.33
МТ-5, МТ-7		Кабаково 62	2461.7-2467.2, 2711-2716
МТ-10		Северо-кушкуль 1	1900-1908
МТ-22, МТ-34	Салиховская	Куш-куль 100	1933.5-1938.2, 2022.5-2027.5
МТ-23		Ахмерово 6	2321-2323
МТ-24, МТ-30, МТ-35, МТ-38		Кабаково 62	2962.6-2966.1, 3049.8-3053.8, 2962.6-2966.1, 2947.3-2949.3
МТ-25, МТ-33		Шихан 5	2577-2579, 2524.1-2526.7
МТ-26, МТ-29		Северо-кушкуль 1	2071.8-2080.1, 1977.4-1985
МТ-27, МТ-31, МТ-39, МТ-43		Шкапово 740	2799-2802, 2788.5-2794, 2692.7-2694.8, 2799-2802
МТ-28, МТ-42		Аслы-куль 4	2471-2476, 2520-2525
МТ-32, МТ-36, МТ-37, МТ-40, МТ-41		Кипчак 1	2980-2984, 2895-2900, 2950-2954, 2864-2869, 2864-2869
МТ-12, МТ-16, МТ-17, МТ-18	Старопетровская	Кипчак 1	3113-3018, 3018-3022, 3074-3078, 3013-3018
МТ-14		Аслы-куль 4	2620-2625
МТ-13		Шихан 5	2876.5-2877.9
МТ-15		Морозовская 1	2155-2160
МТ-19, МТ-20		Шкапово 740	2892.74-2897.54, 2870.07-2874.09
МТ-21		Северо-кушкуль 1	2290.7-2299.7
МТ-44	Байкибашевская	Кипчак 1	3187-3192
МТ-45, МТ-53, МТ-54		Северо-кушкуль 1	2285-2293.5, 2302-2310.3, 2302-2310.3
МТ-48, МТ-49, МТ-50, МТ-46		Ахмерово 6	3030-3037, 3124-3030, 3030-3037, 3030-3037
МТ-47, МТ-51, МТ-52		Шихан 5	3005.7-3009.4, 3017.1-3019.5, 2987.2-2990.5
МТ-112, МТ-113, МТ-115, МТ-118, МТ-120	Приютовская	Шкапово 740	3090.38-3094.25, 3143-3148, 3362.48-3366.38, 3143.2-3148, 3362.48-3366.38
МТ-121		Кабаково 62	3691-3692
МТ-114, МТ-116, МТ-117		Ахмерово 6	3717-3719, 3560-3561, 3575-3576
МТ-119		Шихан 5	3660-3663.2

Окончание табл. 1

№ образцов	Свита	Скважина	Интервал отбора, м
МТ-55, МТ-57, МТ-66	Леонидовская	Ахмерово 6	3778-3780.3, 3990-3993, 4113-4018
МТ-59, МТ-63		Морозовская 1	2250-2256, 2170-2175
МТ-56, МТ-58		Шкапово 740	4139.48-4140.98, 3720.96-3721.16
МТ-61, МТ-65		Кипчак 1	3527-3529, 3351-3354
МТ-60, МТ-64		Кушкуль 100	3254.6-.3257.3, 3277.4-3281.4
МТ-62, МТ-67, МТ-68, МТ-69		Северо-кушкуль 1	1977.4-1985, 2408-2416.5, 1977.4-1985, 2399.5-2408
МТ-70, МТ-71	Усинская	Морозовская 1	2320-2325
МТ-73, МТ-78, МТ-80, МТ-81		Кипчак 1	4215-4218, 3944-3947, 3872-2875, 4144-4147
МТ-72, МТ-74, МТ-76		Кушкуль 100	3314.4-3321.4, 3338.3-3342.4, 3355.1-3359.3
МТ-75, МТ-77		Северо-кушкуль 1	2613-2621.2, 2562.7-2571
МТ-79		Ахмерово 6	3563-3665
МТ-122	Ольховская	Аслы-куль 4	2943-2944
МТ-123		Северо-кушкуль 1	2810-2815
МТ-86, МТ-99, МТ-98, МТ-101	Тукаевская	Аслы-куль 4	3491.6, 3493, 3390, 3445.5
МТ-87, МТ-92, МТ-95, МТ-96		Ахмерово 6	4029-4034, 3864-3866, 3824-3828, 4059-4062
МТ-88, МТ-94, МТ-102		Кипчак 1	4848-4850, 5130-5132, 5028-5030
МТ-89, МТ-91, МТ-93, МТ-97		Кабаково 62	5290-5291, 5252-5254, 5037-5037.5, 4835-4837
МТ-90		Кушкуль 100	4700-4701
МТ-100		Северо-кушкуль 1	3371-3374.5
МТ-82	Надеждинская	Кипчак 1	5421-5423
МТ-83, МТ-84, МТ-85		Аслы-куль 4	4131-4032, 4095-4098, 4263-4267
МТ-103, МТ-104, МТ-105, МТ-109	Прикамская	Сулли 20007	3362-3372, 3332-3337, 3208-3212, 3253-3254
МТ-108		Морозовская 1	2537-2541
МТ-106, МТ-107, МТ-110, МТ-111		Арлан 7000	4031.5-4040.5, 3901.6-3913.4, 4225.1-4228.2, 4100.4-4104.5

В конце рифея Камско -Бельский авлакоген отмирает и верхневендские образования (каировская и шкаповская серии) на территории платформенного Башкортостана формируются в существенно более крупной структуре – Шкаповско-Шиханской впадине. Каировская серия объединяет байкибашевскую и старопетровскую свиты. В составе первой преобладают разно- и крупнозернистые плохо отсортированные кварцевые и полевошпатокварцевые песчаники с прослоями гравийного материала и редкими гальками калиевых полевых шпатов, жильного кварца и кристаллических пород, встречаются прослои гравелитов, а в верхней части присутствуют алевропесчаники с многочисленными тонкими пропластками алевро аргиллитов. Вторая слагается пестроцветными алевроаргиллитовыми породами, содержащими переменное количество песчаного полевошпатокварцевого и полимиктового материала. Шкаповская серия включает салиховскую и карлин-скую свиты. Салиховская свита объединяет буровато- и красновато-коричневые, а также зеленовато-серые полевошпатокварцевые, кварцевые и полимиктовые песчаники и алевролиты с подчиненными прослоями зеленовато-серых и темнокоричневых аргиллитов. Карлинская свита сложена преимущественно зеленовато-

Таблица 2. Медианное, минимальное и максимальное содержания основных породообразующих оксидов (мас. %) и значения ряда их индикаторных отношений в песчаниках верхнего докембрия платформенного Башкортостана

Компоненты, отношения	Прикам ская	Надеж динская	Тукаевская	Усинская	Леони- довская	Приютов- ская	Байкиба-шевская	Старопетровская	Салихов- ская	Карлин-ская
SiO 2	87.00±17.18 56.27–89.20	84.00±6.41 80.00–93.40	92.18±6.91 65.54–96.00	85.72±7.32 71.00–91.48	88.17±7.74 69.12–95.79	80.87±11.05 59.42–94.00	78.55±4.18 74.07–90.30	74.00±4.55 66.98–79.50	74.74±5.89 63.97–87.50	73.00±6.77 66.00–88.00
TiO 2	0.14±0.13 0.07–0.39	0.19±0.13 0.10–0.36	0.09±0.12 0.06–0.54	0.13±0.12 0.08–0.39	0.10±0.15 0.06–0.59	0.21±0.09 0.09–0.42	0.29±0.10 0.11–0.53	0.28±0.13 0.21–0.59	0.43±0.13 0.28–0.73	0.54±0.21 0.15–0.77
Al 2 O 3	6.32±5.46 5.04–18.21	7.90±2.44 4.08–9.26	4.11±2.83 2.64–15.00	7.96±4.60 4.27–18.61	7.36±3.12 2.92–13.35	8.13±3.62 3.85–14.63	10.27±2.19 6.52–14.99	9.56±1.48 8.99–13.12	11.57±2.64 5.87–17.36	10.82±2.68 6.16–14.87
Fe 2 О 3общ.	1.04±0.42 0.86–1.91	2.09±1.12 0.97–3.11	1.10±1.69 0.71–7.96	1.38±1.05 1.02–4.42	1.22±1.30 0.70–5.38	1.91±1.13 0.79–4.33	3.89±1.24 1.35–5.77	4.35±1.33 2.92–7.51	4.21±1.16 2.32–6.87	4.20±1.57 1.88–7.00
MgO	3.69±4.17 0.22–8.23	1.13±0.57 0.29–1.39	0.37±0.48 0.23–1.44	0.28±0.25 0.15–0.83	1.76±1.03 0.24–2.21	1.71±2.13 0.93–6.42	1.85±0.28 1.33–2.33	1.76±0.70 0.81–2.70	1.51±0.73 0.38–3.42	1.78±0.98 0.26–3.75
CaO	0.29±3.67 0.18–8.55	0.31±0.11 0.22–0.48	0.17±0.17 0.13–0.74	0.27±0.06 0.16–0.34	0.23±0.18 0.15–0.78	0.34±1.74 0.13–4.69	0.39±0.28 0.20–0.98	1.00±1.77 0.44–5.16	0.76±0.34 0.29–1.58	0.90±0.65 0.38–2.49
Na 2 O	0.50±0.58 0.50–1.50	0.93±0.17 0.80–1.20	0.50±0.21 0.50–1.21	0.50±0.00 0.50–0.50	0.50±1.27 0.50–3.80	0.50±0.51 0.50–1.80	1.60±0.65 0.50–2.50	2.40±0.78 1.10–3.70	2.40±0.96 1.40–4.40	2.30±0.82 0.90–3.30
K 2 O	3.11±3.37 2.16–10.30	3.81±1.75 0.88–4.60	0.83±1.66 0.41–6.72	2.67± 1.76 0.02–6.02	2.05±0.92 1.19–3.30	2.05±1.73 0.27–5.60	1.51±0.50 0.13–1.93	1.60±0.63 0.68–2.67	2.00±0.90 0.62–4.31	1.72±0.97 0.67–3.83
Al 2 O 3 /SiO 2	0.07±0.01 0.06–0.08	0.10±0.03 0.04–0.12	0.05±0.02 0.04–0.08	0.09±0.06 0.05–0.21	0.09±0.05 0.03–0.19	0.12±0.06 0.04–0.21	0.13±0.03 0.11–0.19	0.15±0.03 0.11–0.19	0.16±0.05 0.07–0.27	0.17±0.05 0.07–0.23
TiO 2 /Al 2 O 3	0.016±0.004 0.013–0.020	0.028±0.010 0.015–0.039	0.020±0.007 0.014–0.034	0.014±0.024 0.011–0.091	0.019±0.010 0.010–0.044	0.024±0.014 0.018–0.052	0.029±0.009 0.016–0.052	0.026±0.007 0.025–0.045	0.039±0.009 0.027–0.063	0.047±0.011 0.025–0.060
Na 2 O/K 2 O	0.18±0.03 0.16–0.20	–	0.67±0.49 0.20–1.73	0.19±0.27 0.10–1.01	0.42±0.70 0.15–1.85	0.20±0.92 0.11–2.07	1.15±0.90 0.67–3.83	1.29±0.65 0.52–2.31	1.49±0.57 0.37–2.25	0.84±0.53 0.59–2.15
K 2 O/Al 2 O 3	0.43±0.03 0.39–0.46	0.48±0.14 0.22–0.50	0.19±0.10 0.08–0.38	0.39±0.16 0.09–0.48	0.18±0.13 0.14–0.45	0.28±0.14 0.07–0.50	0.15±0.05 0.01–0.16	0.15±0.02 0.14–0.20	0.17±0.04 0.11–0.25	0.16±0.05 0.06–0.26
ГМ	0.08±0.01 0.07–0.09	0.12±0.05 0.06–0.16	0.06±0.02 0.05–0.10	0.11±0.06 0.06–0.25	0.10±0.07 0.04–0.28	0.14±0.08 0.05–0.25	0.19±0.03 0.16–0.25	0.21±0.05 0.17–0.29	0.22±0.07 0.10–0.35	0.26±0.08 0.09–0.32
CIA	59±2 58–62	62±6 62–75	65±7 55–80	64±7 58–77	77±14 54–95	70±6 58–75	63±10 59–91	59±4 52–63	60±4 54–67	62±4 56–71
n	5	4	17	12	15	10	11	9	23	11
Примечание. В числителе – медианное значение и величина стандартного отклонения, в знаменателе – минимальное и максимальное значения. n – число проанализированных образцов. Данные по ольховской свите не приведены, так как в нашем распоряжении имеются сведения о составе всего 2 образцов этого уровня. Прочерк – нет данных.

10 ____________________________________________________________________ А. В. Маслов

серыми, значительно реже темнокоричневыми аргиллитами, содержащими микропрослои, прослои и пакеты более светлоокрашенных алевролитов и редко полимиктовых и полевошпатокварцевых песчаников.

Химический состав исследуемых нами псаммитов характеризуется заметными вариациями содержаний большинства породообразующих оксидов (табл. 2). Так, медианные содержания оксида кремния в них варьируют от 73 (карлинская свита) до 92% (тукаевская свита). Минимальная медианная величина Al 2 O 3 составляет ~4% (тукаевская свита), тогда как максимальная достигает почти 11.5% (салихов-ская свита). Песчаники байкибашевской, старопетровской, салиховской и карлин-ской свит отличаются от псаммитов подстилающих их толщ существенно более высокими медианными содержаниями Fe 2 O 3общ. Песчаники прикамской свиты имеют наиболее высокое медианное содержание оксида магния (~3.7%), тогда как в песчаниках тукаевской и усинской свит этот параметр примерно на порядок ниже. Медианное содержание оксида кальция в подавляющей части песчаников рифея составляет менее 0.5%, а в псаммитах трех верхних свит венда варьирует от 0.76 до 1.0%. Медианное содержание Na 2 O в песчаниках рифея не превышает 0.5–1.0%, а в песчаниках каировской и шкаповской серий возрастает до 1.6–2.4%. Медианное содержание оксида калия в песчаниках рифея несколько выше (2.0– 3.8%), чем в песчаниках венда (1.5–2.0%), однако его минимальное значение (0.8%) характерно для песчаников тукаевской свиты.

Величина отношения Al 2 O 3 /SiO 2 в песчаниках рифея составляет 0.05–0.12, а в песчаниках венда – 0.13–0.17. В целом для песчаников венда характерны более высокие медианные значения параметра TiO 2 /Al 2 O 3 . Еще одно отличие псаммитов венда от псаммитов рифея – преобладание в них оксида натрия над оксидом калия. Медианные значения гидролизатного модуля (ГM) (Al 2 O 3 + TiO 2 + Fe 2 O 3 + FeO +

MnO)/SiO 2 [12] в песчаниках верхнего докембрия платформенного Башкортостана изменяются от 0.06 (тукаевский уровень среднего рифея) до 0.26 (карлинский уровень венда), при этом максимальные значения характерны для псаммитов венда. Максимальные медианные значения индекса химического изменения (CIA) 100 х Al 2 O 3 /(Al 2 O 3 + СаО* + Na 2 O + K 2 O) [18] характерны для песчаников леонидовской и приютовской свит, минимальные наблюдаются в песчаниках прикамского, старопетровского и салиховского уровней.

В середине 1970-х гг. Ф. Петтиджон с соавторами [9] для классификации песчаников использовали диаграмму log(Na2O/K2O)–log(SiO2/Al2O3). В основу разделения песчаников на разные группы был положен геохимический подход, отражающий соотношение в породах кварца, полевых шпатов и глинистых минералов – чем дольше основные компоненты каркаса песчаников подвергаются переносу (многократному переотложению) и чем дальше от источника сноса они накапливаются, тем больше выражена в них тенденция к обогащению кварцем по сравнению с другими минералами. Песчаники верхнего докембрия платформенного Башкортостана на данной диаграмме локализованы достаточно широко, но практически не встречаются в полях граувакк и кварцевых аренитов (рис. 3, а). Для сравнения на рис. 3, в приведено положение на этой же диаграмме точек составов песчаников рифея и венда Башкирского мегантиклинория (данные Э.З. Гареева). Последние, как можно видеть, также практически отсутствуют в поле граувакк, но в существенной мере представлены в поле кварцевых аренитов. Учитывая, что на данной диаграмме нет также значительной части фигуративных точек псаммитов с log(Na2O/K2O)<-1.0 и log(SiO2/Al2O3) > 2.0, то вполне очевиден вывод о более широком литохимическом разнообразии песчаников типового разреза рифея по сравнению с песчаниками ри-фея и венда Камско-Бельского авлакогена и Шкаповско-Шиханской впадины, что, по всей видимости, связано с большим разнообразием процессов, контролировавших формирование их состава. Этот же вывод следует и из рассмотрения положения составов песчаников типа рифея на диаграмме log(SiO2/Al2O3)– log(Fe2O3/K2O) [16] (рис. 3, г). В указанной диаграмме вместо величины log(Na2O/K2O) использован логарифм отношения (Fe2O3/K2O). Считается, что диаграмма М. Хиррона дает возможность более точно классифицировать аркозы, а также позволяет оценивать степень присутствия в породах Fe-Mg-минералов, менее устойчивых к процессам выветривания. Два поля на данной диаграмме при- надлежат глинистым породам, имеющим, как правило, весьма низкие значения отношения SiO2/Al2O3.

Точки составов песчаников рифея и венда платформенного Башкортостана на диаграмме М. Хиррона (рис. 3, б) достаточно равномерно распределены в полях аркозов, литаренитов, сублитаренитов и субаркозов . Даже точки песчаников лео-

Рис. 3. Положение точек составов песчаников рифея и венда платформенного Башкортостана (а, б) и верхнего докембрия западного склона Южного Урала (в, г) на классификационных диаграммах Ф.Дж. Петтиджона с соавторами и М. Хиррона: а и б – свиты: 1 – прикамская; 2 – надеждинская; 3 – тукаевская; 4 – ольховская; 5 – усинская; 6– леонидовская; 7 – приютов-ская; 8 – байкибашевская; 9 – старопетровская; 10 – салиховская; 11 – карлинская; в и г – свиты: 1 – айская; 2 – юшинская; 3 – машакская; 4 – зигальгинская; 5 – зигазино-комаровская; 6 – авзянская; 7 – бирьянская подсвита зильмердакской свиты; 8 – лемезинская подсвита той же свиты; 9 – бедерышинская подсвита той же свиты; 10 – инзерская; 11 – басинская; 12 – кук-караукская; 13 – зиганская

нидовского уровня расположены почти во всех перечисленных классификационных полях, что связано с присутствием в них значительной доли каолинитового цемента (преобразованы процессами выветривания или внутрислойными трансформациями зерна кластогенных калиевых полевых шпатов?). Как и на диаграмме log(Na 2 O/K 2 O)-log(SiO 2 /Al 2 O₃), здесь также нет точек, соответствующих кварцевым аренитам.

Рис. 4. Положение точек составов песчаников рифея и венда платформенного Башкортостана на диаграмме Zr/Sc–Th/Sc. Свиты: 1 – прикамская; 2 – надеждинская; 3 – тукаев-ская; 4 – ольховская; 5 – усинская; 6 – леони-довская; 7 – приютовская; 8 – байкибашев-ская; 9 – старопетровская; 10 – салиховская; 11 – карлинская

Формирование кластических осадков контролируется процессами как рециклинга, так и привноса петрогенного материала, поступающeгo ʜeпocpeдстʙeʜʜo за счeт размыва кристаллических пород. B ре-зультатe ʙзаимодeйствия этих процeccoʙ cooтʙeтстʙeʜʜo формируются литогeʜʜыe и петрогенные песчаники, алевролиты и глинистые породы и их переходные разновидности. Длительное переотложение в существенной мере способствует обога-щeʜию кластичecких осадков химичecки и механически зрелыми компонентами: для песчаников и алевролитов это кварц, для глинистых пород - иллит. «Петрогенные» обломочные породы, образованные за счeт разрушeʜия зpeлой контиʜeʜтальной коры с высоким содержанием гранитои-дов, также содержат существенное количество кварца, но наряду с ним в их каркасе в ощутимом количестве присутствуют и полевые шпаты. Исходя из общих гeoлогичecких закономepʜocтeй можно предполагать, что псаммиты рифея и венда платформенного Башкортостана сло-жeʜы пpeимущecтʙeʜʜo пeтрогeʜʜoй алюмосиликокластикой. Подтверждением сказанного является распределение их точек составов на диаграмме Zr/Sc-Th/Sc (рис. 4). Значительная часть псаммитов, в том числе и вендского возраста, сосредоточена здесь в области тренда, определяемого исходным составов пород в областях размыва, т.е. принадлежит петрогенным образованиям.

Соотношения между основными породообразующими оксидами достаточно часто примeʜяются и для peконструкции палеогеодинамических обстановок формирования песчаниковых ассоциаций. Если воспользоваться рядом из обычных для этого парных диаграмм, то мы увидим следующее.

На диаграмме SiO2-(K2O/Na2O) [19] (рис. 5, а) индивидуальные точки песчаников рифея Камско-Бельского авлакогена сосредоточены в области составов, типичных для обстановок пассивных континентальных окраин, тогда как точки псаммитов венда локализованы преимущественно в поле составов, формировавшихся в болee aктивных гeoдинамичecких обстановках. Это же следует и из характера размeщeʜия мeдианных точeк состава песчаников на данной диаграмме (рис. 6, а). Даже с учетом величины стандартного отклонения (СО) хорошо видно, что песчаники каировской и шкаповской cepий принципиально отличны от псаммитов рифея.

На диаграмме F1–F22 [13] (рис. 5, б) распределение индивидуальных точек псаммитов различных литостратиграфических единиц рифея и венда не имеет столь отчетливых различий. Большинство из них занимают промежуточное положение между о бластями составов, свойственных пассивным и активным континентальным окраинам. При анализе же распределения медианных точек составов можно видеть, что песчаники венда тяготеют к области составов, типичных для обстановок континентальных вулканических дуг (в этой области, правда, присутствует и точка песчаников тукаевской свиты), тогда как песчаники рифея сосредоточены в полях пассивных и активных окраин (рис. 6, б).

На диаграмме (Fe 2 O 3 * + MgO)– Al 2 O 3 /SiO 2 [13] индивидуальные точки составов псаммитов верхнего докембрия платформенного Башкортостана также сконцентрированы в основном в областях составов пассивных и активных континентальных окраин (рис. 5, в). Примерно такое же положение присуще им и на треугольной диаграмме (K 2 O + Na 2 O) – SiO 2 /20 – (TiO 2 + Fe 2 O 3 + MgO) [17] (рис. 7). ₃

На факторной диаграмме F3–F43 [19] точки индивидуальных составов псаммитов рифея расположены так (рис. 8, а), что можно сделать вывод о преобладании на палеоводосборах изверженных пород кислого состава и осадочных или метаоса-дочных, богатых кварцем, образований дорифейского проточехла ВосточноЕвропейской платформы, что не противо- речит полученным ранее минералогопетрографическим данным.

Рис. 5. Положение точек составов песчаников рифея и венда платформенного Башкортостана на диаграммах SiO 2 –(K 2 O/Na 2 O) (a), F1–F2 (б) и (Fe 2 O 3 * + MgO)–Al 2 O 3 /SiO 2 (в). Условные обозначения см. на рис. 4

Рис. 6. Положение медианных точек состава песчаников верхнего докембрия платформенного Башкортостана на различных дискриминационных диаграммах. Свиты: 1 – прикамская; 2 – надеждинская; 3 – тукаевская; 4 – усинская; 5 – леонидовская; 6 – бай-кибашевская; 7 – старопетровская; 8 – салиховская; 9 – карлинская

Рис. 7. Положение индивидуальных точек состава песчаников верхнего докембрия платформенного Башкортостана на диаграмме (K 2 O + Na 2 O) – SiO 2 /20 – (TiO 2 + Fe 2 O 3 + MgO). Области составов: A – океанических островных дуг; B – континентальных островных дуг; C – активных континентальных окраин; D – пассивных континентальных окраин

Аналогичные данные о песчаниках каировской и шкаповской серий указывают на возможное увеличение роли магматических образований как источников сноса. Исходя же из соотношений в псаммитах верхнего докембрия Nb, Y, Zr и TiO2 можно предполагать в соответствии с представлениями [20, 14], что основная их масса сформирована за счет размыва пород кислого и среднего состава (рис. 8, б»

Таким образом, на основе литогеохимических данных можно сделать заключение, что среди песчаников рифея и венда платформенного Башкортостана преобладают аркозы, субаркозы, литарениты и сублитарениты, значительная часть которых является породами первого седи-

Рис. 8. Положение индивидуальных точек состава песчаников верхнего докембрия платформенного Башкортостана на диаграммах F3–F4 (a) u Nb/Y–Zr/TiO 2 (б). Условные обозначения см. на рис. 4

ментационного цикла, т.е. продуктами непосредственного размыва пород кристаллического фундамента ВосточноЕвропейской платформы. В палеогеоди-намическом отношении их можно рассматривать как образования пассивных и активных континентальных окраин. Источниками сноса для них являлись как кислые и среднекислые изверженные породы (риолиты, риодациты/дациты, тра-хиандезиты и т.п.), так и метаосадочные, богатые кварцем, породы дорифейского проточехла платформы.

Приведенные результаты – это, естественно, отражение только начала полномасштабного исследования литогеохимии песчаников и тонкозернистых терригенных пород верхнего докембрия платформенного Башкортостана. Они были бы невозможны без всесторонней многолетней помощи М.В. Ишерской.

Исследования выполнены при поддержке проекта УрО РАН 09-С-5-1013 .