Геологическое строение района среднего течения реки Нижняя Борзя

По литолого-минералогическим, фациальным и структурно-текстурным особенностям разрез свиты подразделяется на три части.

Для нижней базальной  части (от 0,3 до 10 м) характерны грубо- и  крупнозернистые кварцевые пески  с примесью гравелитистого материала, крутопадающей косой и диагональной слоистостью, которые сменяются  средне- и крупнозернистыми песками с разноориентированной косой, мульдообразной и горизонтальной слоистостью со следами подводного оползания осадков (обн. 1144; 1162). Гранулометрический состав и плохая сортированность песков указывают на их формирование в условиях интенсивных течений.

Средняя часть разреза (до 20 м) представлена крупно-, средне- и  мелкозернистыми, преимущественно  косослоистыми кварцевыми песками, переходящими вверх в слабонаклонные и горизонтальноволнистые. Крупнозернистые  косослоистые пески слагают серии (10–30 см) протяженностью до первых метров, слоистость в них подчеркнута градационной сортировкой материала и редкими шлиховыми прослоями тяжелых минералов. Слойки в сериях распределены относительно равномерно и наклонены, как правило, в различных направлениях под углом 20-30⁰ Морфологические особенности слоистости и разнообразие гранулометрического состава указывают на формирование осадков в условиях интенсивных мелкоколебательных и поступательных движений воды.

Верхняя часть разреза (до 25 м) сложена кварцевыми песками белого, светло- и желтовато-серого цвета. Среди них преобладают тонко- и мелкозернистые разности, состоящие на 60-70% из зерен размером 0,1-0,25 мм. Пески характеризуются повышенными содержаниями тяжелой фракции, которая в отдельных частях разреза достигает 3-5%. Гранулометрический и минералогический состав, а также структурно-текстурные особенности песков верхней части разреза ергенинской свиты свидетельствует об их потенциальной продуктивности, доказательством чему являются установленные на разрозненных участках высокие концентрации тяжелых минералов. По обрамлению плато, где значительную роль в разрезе начинают играть глинистые пески и глины, появляются прослои мергелей и плитчатых алевролитов (обн. 186).

Наибольшая мощность свиты (до 100 м) отмечена в Яшкульской мульде. На юге территории данный параметр изменяется от 5 до 30 м. На севере мощность свиты колеблется от 15 до 60 м. Абсолютные отметки подошвы от -71 м (Яшкульская мульда) до +120 м (юг территории). Отметки кровли от -11 до 185 м.

Отложения с размывом залегают на породах от верхнего мела до нижнего  сармата (яшкульская серия) и перекрываются  эоплейстоценовыми скифскими глинами. В районе пос. Ленинский (Ики-Чонос) и с. Кормового отложения понтического яруса вмыты в осадки майкопской серии, а подошва ергенинской свиты находится здесь значительно выше и трансгрессивно ложится на олигоцен-нижнемиоценовые отложения (т. н. майкопская серия). Поэтому возраст свиты, по нашему мнению, можно считать моложе нижнего сармата (яшкульской серии), но древнее понта. По аналогии со Ставропольским сводом ее возраст нами условно принимается как верхнесарматский. По данным многочисленных замеров косой слоистости, снос обломочного материала происходил с северо-запада (Северное Приазовье). Обогащенные рудными минералами пески образуют линзовидные тела двух уровней субмеридионального простирания. Титано-циркониевые россыпи представляют собой залежи преимущественно кварцевых песков, в различной степени обогащенных тяжелыми минералами. Рудные пески обычно мелко-тонкозернистые, хорошо отсортированные. С отчетливо выраженной горизонтальной, косой полого наклонной и волнистой слоистостью. Слоистость подчеркивается концентрацией титановых и циркониевых минералов в виде естественных шлихов. Выдержанность литологического состава россыпей на больших расстояниях, специфичность текстур, морфологии и строения их залежей указывают на формирование преобладающего большинства из них в прибрежно-морских условиях.

Зерна тяжелых минералов  из титано-циркониевых россыпей всегда мельче зерен породообразующего кварца. Совместное отложение различных по крупности зерен – результат интенсивной природной сортировки материала в прибрежной зоне моря.

Иногда в верхней части  продуктивного горизонта (верхний  уровень) встречаются конкреции  песчаников на карбонатно-глинистом и карбонатном цементе. Происхождение конкреций большей частью эпигенетическое. Образование их произошло после отложения рудных песков в результате проникновения карбонатного вещества по трещинам и корням растений.

В ергенинской свите довольно отчетливо прослеживаются два уровня продуктивных песков. Нижний уровень находится в основании свиты и имеет ограниченное распространение. Он прослежен в долинах балок Хара-Булук, Овата, Элиста, Селян, Хоменкова, Песчаная (Шелестово) и Лесная. Мощность от 1 до 4 м (граф. прил. 2).

Наиболее богатым и  выдержанным по простиранию является верхний уровень. Он расположен в 5-20 м ниже кровли и имеет мощность от 1 до 10 м.

На юге территории (Буратинская  площадь) мощность свиты – 19 м. В  основании залегают грубозернистые кварцевые пески, выше по разрезу они сменяются мелко-тонкозернистыми разностями. В кровле преобладают глинистые пески с прослоями (1-30 см) серовато-зеленых глин. Продуктивный горизонт (скв. СК-24) находится в 12,5 м от поверхности, на абсолютной высоте 175,5 м. Его мощность составляет 3 м. Он сложен песками светло-серыми, тонкозернистыми, кварцевыми с густой сетью черных рудных слойков (1-2 мм, через 0,5-1,0 см) со смещено волнистой и косоволнистой слоистостью. Серии имеют мульдообразную форму, и частично срезают друг друга. Слоистость описанных типов близка по строению и слоистости песчаных отложений пляжа и прибрежного мелководья [1].

В пределах Балковско-Кегультинского россыпного поля мощность свиты составляет от 23 до 30 м. Здесь выделяется два уровня продуктивных песков. В средней части разреза пески более грубозернистые. Нижний уровень находится в основании разреза (скв. СК-4), его мощность от 1 до 8 м. Он сложен песками светло-серыми, мелкозернистыми, кварцевыми. В разрезе продуктивной толщи рудные минералы распределены неравномерно. На фоне безрудных или слаборудных песков встречаются линзовидные тела с содержанием тяжелых минералов от 40 кг/куб. м и более. Часто тяжелые минералы находятся в рассеянном состоянии. Наряду с горизонтальной слоистостью встречается косая, подчеркивающаяся тонкими (1-2 мм, через 0,5-5 см) шлиховыми прослоями. Севернее (п. Овата) мощность продуктивного горизонта сокращается до 3 м. Пески становятся тонкозернистыми. Слоистость волнистая, мелкая, перекрестная, несимметричная (мульдообразная). Слойки сложены черными рудными минералами, они часто группируются в ритмы по 10-15 см, и окрас песка в этих местах становится темно-серым. Здесь содержание титано-циркониевых минералов до 62 кг/куб. м.

Верхний уровень мощностью до 4 м, расположен в 8,5 м ниже кровли (скв. СК-2) и выходит на дневную поверхность в глубоких промоинах. Данная залежь представлена песками светло-серыми, мелко-тонкозернистыми кварцевыми с мелкой волнистой, но чаще перекрестно-волнистой слоистостью. Она подчеркнута скоплением рудных минералов в виде шлиховых прослоев и, благодаря темной окраске последних, хорошо видна. Слойки в сериях тонкие (1-3 мм), параллельные друг другу. Серии срезают одна другую под разными углами. Границы серий четкие, отбиваются тонкими шлиховыми прослоями. По строению и другим особенностям, слоистость этого типа близка к слоистости песков, отложенных в мелководной части прибрежной полосы моря, в зоне волнения [1]. Основными минералами рудных залежей являются измененный ильменит, рутил и циркон. Зерна большинства минералов тяжелой фракции имеют размеры 0,05-0,15 мм. Минералы легкой и тяжелой фракций обычно хорошо окатаны, их зерна в подавляющем большинстве имеют эллипсовидную и шаровидную форму. Степень окатанности зерен минералов на разных участках россыпи неодинакова. В краевых частях залежей преобладают слабоокатанные, а в центральных – среднеокатанные и хорошо окатанные зерна. Наиболее благоприятные условия для рассыпеобразования были на завершающем этапе трансгрессии и начальном этапе регрессии морского бассейна, о чем свидетельствуют приуроченность богатых титано-циркониевых руд к верхней части разреза.

В районе Садово-Обильненского  россыпного поля мощность свиты 27-60 м. Продуктивная часть разреза мощностью  от 1 до 10 м сложена тонко- и мелкозернистыми песками и включает два обогащенных горизонта – нижний и верхний. На первом из них продуктивные пески, в основании разреза, сложены песками светло-серыми, тонкозернистыми, кварцевыми. Слоистость пологоволнистая. Слойки тонкие (1-3 мм), прямолинейные, подчеркиваются шлиховыми прослоями тяжелых минералов. Часто они группируются в серии (до 10 см). Серии с обильным естественным шлихом часто перемывают друг друга. Содержания полезных компонентов здесь (обн.1148) достигает 36,5 кг/куб. м на мощность 4 м.

Верхний горизонт сложен хорошо сортированными и отмытыми от глинистого вещества песками. Породы горизонтально- и мульдообразнослоистые, тонкозернистые, белые и светло-серые, мощностью  от 2 до 10 м. Слоистость подчеркнута  скоплениями рудных минералов в виде тонких шлиховых прослоев (скв. СК-15; СК-16; СК-17; СК-18). Содержание титано-циркониевых минералов от 40 до 70,8 кг/куб. м.

Уманцево-Малодербетское россыпное  поле занимает северную часть территории, сюда входит и участок Шелестово. Мощность свиты от 19 до 40 м. Продуктивная часть разреза сложена тонко- и мелкозернистыми песками и включает два обогащенных горизонта – нижний и верхний.

Нижний уровень находится  в основании разреза и представлен  песками серыми и светло-серыми мелко- и тонкозернистыми, горизонтальнослоистыми. С линзовидными выделениями естественного шлиха и равномерно распределенной сыпью рудных минералов. Мощность горизонта от 1,5 м (скв. СК-10) до 3 м (скв. СК-9). Скорее всего, этот уровень сформировался в наиболее приподнятой части, где, судя по структурно-текстурным особенностям, накопление осадков происходило при слабоколебательных движениях водной среды в условиях мелкого моря. Различная ориентировка слоистости в смежных сериях указывает на существенное влияние морских течений периодически переменного направления, обусловивших вынос глинистого материала и обогащение продуктивной части разреза естественным шлихом. Содержание полезных компонентов от 66,9 до 87,6 кг/куб. м.

Верхний уровень хорошо выдержан по простиранию (граф. прил. 2) и расположен в 3-5 м от кровли свиты. Залежь сложена серыми и светло-серыми мелко- и тонкозернистыми песками с тонкими (1-2 мм) мульдообразными слойками черных рудных минералов. Слойки часто группируются в серии(8-12 см), которые частично срезают друг друга. Мощность рудных песков от 2 до 4,5 м. Содержание полезных компонентов от 34 до 67 кг/куб. м.

Понтический ярус (N₁ p) на исследованной площади распространен в виде изолированных выходов в долине балки Яшкуль, в окрестностях с. Ленинского (Ики-Чонос). Данные осадки вмыты в отложения калмыцкой свиты. Отложения представлены линзами глин зеленовато-серого и коричневато-серого цвета с прослоями песка серого и желтовато-серого, среднезернистого. Мощность 15 м. Здесь собраны понтические моллюски Prosodacna cf. littoralis Eichw., Dreissensia simplex Barb., Didacna cf. depressa Desh. [3]. Данные отложения сопоставляются с айгурской свитой распространенной в Восточно-Ставропольском краевом прогибе.

Четвертичные  отложения в Прикаспии представлены морскими и континентальными осадками, а на Ергенинской возвышенности – только континентальными. В составе системы выделяются эоплейстоцен, неоплейстоцен и голоцен.

Мариний апшеронский (m E ap) распространен в восточной части исследованной площади в пределах Прикаспийской низменности. Они трансгрессивно залегают на калмыцкой свите и не имеют выходов на поверхность. Литологически отложения яруса представлены буроватыми среднезернистыми песками, переслаивающимися с песчанистыми темно-серыми известковистыми глинами. В глинах встречаются обломки раковин Didacna, Monodacna, Dreissensia [9].

Глубина залегания  кровли апшеронских отложений колеблется от нулевых отметок у cамого уступа Ергеней до -50 м – у восточной границы рассматриваемой территории.

Возраст апшеронских  отложений подтверждается присутствием среднеапшеронского комплекса фауны: Dreissenia carinatacurvata Sinz., D. distincta Andrus., Arscheronia propinqua Eichw [26]. Мощность апшеронского яруса не превышает 40 м.

Скифские  глины (L₁ep Esk) плащеобразно покрывают пески ергенинской свиты. Они обнажаются в верховьях балок Элиста, Лозовая и Берет. Вдоль западного склона Ергенинской возвышенности толща скифских глин прослеживается почти повсеместно. Однако бурением установлены участки, на которых они нацело удалены последующей эрозией. На южном склоне возвышенности скифские глины эродированы. Эти отложения характеризуются красно-бурой, желто-бурой и зеленовато-серой окраской. Глины содержат горизонты песков, супесей и погребенных почв. Общая мощность толщи составляет 10-50 м. Вопрос о возрасте скифских глин не имеет однозначного решения. По найденным остаткам Elephas meridionalis Nesti в аналогичных отложениях Придонья и Крыма К.И. Лисицыным и П.И. Двойченко скифские глины датируются как позднеплиоценовые. По мнению Г.Н. Родзянко (1959), скифские глины формировались в интервале времени от верхнего понта до верхнего апшерона включительно и, таким образом, являются разновозрастными. Скифские глины могут отвечать верхнему плиоцену при залегании на апшеронских слоях или же могут охватывать больший интервал плиоцена при залегании на более низких его стратиграфических уровнях. Имеющиеся в настоящее время материалы по описываемой территории не позволяют дать более четкую датировку возраста скифских глин. Четкое отличие скифских глин от покрывающих их лессовидных суглинков было установлено И. А. Шамрай и С. Я. Ореховым (1956), выдвинувшими минералогический критерий для отделения четвертичных отложений от дочетвертичных по характерным ассоциациям минералов.

Покровные лессовидные суглинки (L,epNP) на описываемой территории эти отложения имеют почти сплошное распространение, где покрывают водоразделы и склоны, залегая на скифских глинах. Представлены желтовато-бурыми и палево-желтыми лессовидными суглинками со столбчатой отдельностью. В нижней части суглинков часто встречаются белёсые карбонатные стяжения и кристаллы гипса. Мощность отложений до 70 м.

Мариний хазарский (mII-IIIhz) широко распространен в Прикаспийской низменности. Это морские, реже озерные отложения, отделенные от подстилающих осадков нижнего неоплейстоцена существенным перерывом со следами вреза. Представлен песками, глинами, ракушечниками, реже галечниками мощностью до 150 м с богатой фауной моллюсков Didacna cristata Bog., D. nalivkini Wass., D. pallasi Prav [26].

Нижнехвалынский мариний (mIIIhv₁) слагает поверхность Прикаспийской равнины на абсолютных высотах от 45 до 55 м. (Граница максимальной раннехвалынской трансгрессии). По крупным балкам (Яшкуль, Кегульта, Ялмата и др.) раннехвалынское море заходило вглубь Ергенинского плато на 30-35 км. На нижележащих хазарских, реже более древних образованиях, мариний залегает с размывом (в основании базальный горизонт 0,3-0,8 м из гальки и гравия). На основной площади территории этот стратоген представлен песками и супесями желтовато-серыми, с тонкими прослоями шоколадных и голубовато-серых глин. Понижения выполнены глинами шоколадными, реже зеленовато-серыми, жирными, пластичными с тонкими прослоями мелкозернистого песка, которые отвечают стадии стабилизации раннехвалынского моря. В глинах присутствуют мелкие углефицированные растительные остатки, а в песках – обломки и целые раковины хвалынских морских моллюсков Didacna protracta Eichw., D. ebersini Eichw. и др. [26]. Мощность осадков в пределах изученной территории от 5 до 15 м.