Стратиграфия. Геологическая корреляция, 2023, T. 31, № 6, стр. 92-112

Стратиграфия кайнозойских отложений и история новейшего этапа геологического развития Зайсанской впадины (Восточный Казахстан)

Я. И. Трихунков 1*, А. С. Тесаков 1, Д. М. Бачманов 1, Е. В. Сыромятникова 23, А. В. Латышев 45, С. А. Буланов 6, А. Ж. Азельханов 7, Е. С. Суйекпаев 8

1 Геологический институт РАН
Москва, Россия

2 Палеонтологический институт им. А.А. Борисяка РАН
Москва, Россия

3 Зоологический институт РАН
Санкт-Петербург, Россия

4 Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
Москва, Россия

5 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Геологический факультет
Москва, Россия

6 Институт географии РАН
Москва, Россия

7 ТОО “AG Project Company”
Усть-Каменогорск, Казахстан

8 TOO “Mine Database Company”
Алматы, Казахстан

* E-mail: jarsun@yandex.ru

Поступила в редакцию 24.07.2022
После доработки 27.12.2022
Принята к публикации 17.02.2023

Аннотация

Зайсанская впадина, расположенная между горными сооружениями Алтая и Саур-Тарбагатая, представляет собой уникальную геологическую структуру, сохранившую наиболее полный архив осадочных пород позднего мезозоя и большей части кайнозойской эры. Столетие исследований принесло обширные данные по стратиграфии и геологической истории зайсанской осадочной последовательности. Научный прогресс последних лет позволил уточнить кайнозойскую стратиграфическую шкалу региона. В статье представлены результаты детального морфоструктурного анализа Зайсанской впадины и предложено ее морфотектоническое районирование на основе современных тектонических и геодинамических представлений. Приводятся новые результаты магнитостратиграфического расчленения разреза Калмакпай – наиболее полного и концентрированного разреза осадочных толщ впадины – и его сопоставления с данными бурения осевой части впадины. Путем синтеза магнитостратиграфии с богатой региональной биостратиграфической летописью уточняется кайнозойская стратиграфия региона, динамика тектонических движений и развития рельефа, а также ландшафтов Зайсанской котловины и ограничивающих ее высокогорных структур Саур-Тарбагатая.

Ключевые слова: Зайсанская впадина, стратиграфия, магнитостратиграфия, биостратиграфия, неотектоника, морфотектоника, палеогеография

Список литературы

  1. Арган Э. Тектоника Азии. М.–Л.: ОНТИ, 1935. 265 с.

  2. Ахметьев М.А. Флоры Зайсанской впадины на рубеже эоцена и олигоцена // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1985. № 11. С. 76–85.

  3. Байшашов Б.У., Мелдебеков А.М., Абдрахманова Л.Т. К истории палеонтологических исследований кайнозоя Зайсанской впадины // Изв. НАН Респ. Казахстан. Сер. биол. и мед. 2016. № 2. С. 5–13.

  4. Борисов Б.А. Стратиграфия верхнего мела и палеоген-неогена Зайсанской впадины // Материалы по геологии и полезным ископаемым Алтая и Казахстана. Л.: ВСЕГЕИ, 1963. С. 11–75.

  5. Борисов Б.А. Стратиграфия нижне-среднеэоценовых отложений Зайсанской впадины // Флора и фауна Зайсанской впадины. Тбилиси: Мецниереба, 1984. С. 142–180.

  6. Буланов С.А. Рельеф Центрально-Азиатского горного пояса и механизмы его формирования. Автореф. дисс. … докт. географ. наук. М.: ИГРАН, 2005. 37 с.

  7. Вангенгейм Э.А., Вислобокова И.А., Година А.Я., Дмитриева Е.Л., Жегалло В.И., Сотникова М.В., Тлеубердина П.А. О возрасте фауны млекопитающих из формации Карабулак реки Калмакпай (Зайсанская впадина, Западный Казахстан) // Стратиграфия. Геол. корреляция. 1993. Т. 1. № 2. С. 38–45.

  8. Василенко В.К. Геологическая история Зайсанской впадины. Л.: Гостоптехиздат, 1961. 276 с.

  9. Великовская Е.М. Плиоценовые отложения юго-западного Алтая и Зайсанской котловины. М.: Изд-во МГУ, 1964. 80 с.

  10. Венус Б.Г., Верзилин Н.Н., Кянсеп-Ромашкина Н.П., Мироненко О.А., Толстикова Н.В., Стариков В.П., Станкевич Е.С., Шевырева Н.С., Чхиквадзе В.М. Палеолимнология Зайсана. Л.: Наука, 1980. 184 с.

  11. Габуния Л.К. Краткий обзор фаун палеогеновых млекопитающих Зайсанской впадины // Флора и фауна Зайсанской впадины. Тбилиси: Мецниереба, 1984. С. 124–141.

  12. Габуния Л.К., Гуреев А.А., Ефимов М.Б., Сычевская Е.К., Толстикова Н.В., Чхиквадзе В.М., Шевырева Н.С., Борисов Б.А. Фауна палеогена Зайсанской впадины // Стратиграфия фанерозоя СССР. Л.: Недра, 1983. С. 98–115. (Тр. ВСЕГЕИ. Нов. сер. Т. 322).

  13. Гайдученко Л.Л., Чхиквадзе В.М. Первая находка остатков каймановой черепахи в неогеновых отложениях Павлодарского Прииртышья // Геология и геофизика. 1985. № 1. С. 116–118.

  14. Геоморфологическая карта СССР. Масштаб 1 : 2 500 000. М.: ГУГК, 1987. 16 л.

  15. Государственная геологическая карта СССР. Серия Чингиз-Саурская. Лист L-44-V1, XII. Масштаб 1 : 200 000. Ред. Поникаров В.П. Всесоюзный Аэрогеологический трест, 1959.

  16. Государственная геологическая карта СССР. Серия Чингиз-Саурская. Лист L-45-I. Масштаб 1 : 200 000. Ред. Авров Д.П. Восточно-Казахстанское геологическое управление, 1961а.

  17. Государственная геологическая карта СССР. Серия Чингиз-Саурская. Лист L-45-II. Масштаб 1 : 200 000. Ред. Хисамутдинов М.Г. Восточно-Казахстанское геологическое управление, 1961б.

  18. Данилов И.Г., Сыромятникова Е.В., Суханов В.Б. Ископаемые позвоночные России и сопредельных стран. Ископаемые рептилии и птицы. Ч. 4. М.: ГЕОС, 2017. С. 27–395.

  19. Данукалов Н.Ф., Яхимович В.Л., Кондручина Л.С. Палеомагнитная характеристика карабулакской и калмакпайской свит опорного разреза на р. Калмакпай в Зайсанской впадине // Аллохтонные структуры в земной коре и связь с ними полезных ископаемых. Уфа: БФАН СССР, 1987. С. 19–26.

  20. Ербаева М.А. Стратиграфическое распространение зайцеобразных (Lagomorpha, Mammalia) в третичных отложениях Зайсанской впадины (Восточный Казахстан) // Палеотериология. М.: Наука, 1994. С. 65–78.

  21. Ербаева М.А. Палеогеновые зайцы (Leporidae, Lagomorpha) из Зайсанской впадины // Палеонтол. журн. 1999. № 5. С. 83–87.

  22. Ербаева М.А., Тютькова Л.А. Пищуховые (Ochotonidae, Lagomorpha) из местонахождений Зайсанской впадины (Восточный Казахстан) // Селевиния. 1999. № 12. С. 134–139.

  23. Ерофеев В.С. Геологическая история южной периферии Алтая в палеогене и неогене. Алма-Ата: Наука (КазССР), 1969. 167 с.

  24. Зайсанская опорная скважина: Восточно-Казахстанская область. Ред. Василенко В.К., Левченко И.Г. Л.: Гостоптехиздат, 1962. Вып. 187. 150 с.

  25. Зажигин В.С., Лопатин А.В. История Dipodoidea (Rodentia, Mammalia) в миоцене Азии. 1. Heterosminthus (Lophocricetinae) // Палеонтол. журн. 2000. № 3. С. 90–102.

  26. Зыкин B.C. Стратиграфия и эволюция природной среды и климата в позднем кайнозое юга Западной Сибири. Новосибирск: Гео, 2012. 487 с.

  27. Ильинская И.А., Кянсеп-Ромашкина Н.П., Панова Л.А., Борисов Б.А. Палеогеновая флора Зайсанской впадины // Стратиграфия фанерозоя СССР. Тр. ВСЕГЕИ. Нов. сер. 1983. Т. 322. С. 116–127.

  28. Карта поверхностей выравнивания и кор выветривания СССР. Масштаб 1 : 2500000. Ред. Герасимов И.П., Сидоренко А.В. М.: Мингео СССР, АН СССР, 1971. 8 л.

  29. Криштофович А.Н., Палибин И.В., Шапаренко К.К., Ярмоленко А.В., Байковская Т.Н., Грубов В.И., Ильинская И.А. Олигоценовая флора горы Ашутас в Казахстане // Тр. БИН АН СССР. 1956. Т. 8. № 1. С. 1–180.

  30. Кянсеп-Ромашкина Н.П. Харовые водоросли // Палеолимнология Зайсана. Ред. Мартинсон Г.Г., Кянсеп-Ромашкина Н.П. Л.: Институт озероведения АН СССР, 1980. С. 97–124.

  31. Лавров В.В., Бажанов В.С. Результаты геолого-палеонтологических исследований третичных толщ Зайсанской впадины (предварит. сообщ.) // Вестник АН Каз. ССР. 1959. № 1. С. 55–59.

  32. Лавров В.В., Ерофеев В.С. Стратиграфия третичных толщ Зайсанской впадины // Вестник АН Каз. ССР. 1958. № 11. С. 68–82.

  33. Лискун И.Г. Эоплейстоцен межгорных впадин Центральной Азии. М.: Наука, 1975. 171 с. (Труды Геол. ин-та АН СССР. Вып. 227).

  34. Местонахождения ископаемых позвоночных фанерозоя Казахстана. Ред. Тлеубердина П.А. Справочник для палеонтологов, геологов, биологов. Алматы: Министерство образования и науки Республики Казахстан, 2017. 300 с.

  35. Нехорошев В.П. Четвертичные отложения хребта Саура и прилегающей части Зайсанской котловины и их связь с оледенением // Труды комиссии по изучению четвертичного периода. 1932. Вып. II. С. 29–46.

  36. Нехорошев В.П. Хребет Саур // Очерки по геологии Сибири. Л.: Ин-т геол. наук АН СССР, 1941. Вып. 9. 212 с.

  37. Обухов А.Н. Манракская взбросо-надвиговая зона в Зайсанской впадине и ее нефтегазоносность // Геология и геодинамика нефтегазоносных бассейнов СССР. М.: ВНИГНИ, 1990. С. 151–158.

  38. Обухов А.Н. Гравитационная геодинамика нефтегазоносных бассейнов подвижных зон земной коры. Автореф. дисс. … докт. геол.-мин. наук. М.: ИГиРГИ, 1997. 52 с.

  39. Равнины и горы Средней Азии и Казахстана. Отв. ред. Коржуев С.С. М.: Наука, 1975. 264 с.

  40. Палибин И.В. К изучению ископаемой флоры Ашутаса // Флора и систематика высших растений. Докл. Ботанического ин-та АН СССР. 1933. Вып. 1. С. 47–51.

  41. Скучас П.П., Резвый А.С., Ефимов М.Б. Надотряд Crocodyliformes // Ископаемые позвоночные России и сопредельных стран. Ископаемые рептилии и птицы. Ч. 3. Ред. Курочкин Е.Н., Лопатин А.В., Зеленков Н.В. М.: ГЕОС, 2015. С. 17–45.

  42. Сычевская Е.К. Пресноводная палеогеновая ихтиофауна СССР и Монголии. М.: Наука, 1986. 157 с.

  43. Тлеубердина Ф.А. Основные местонахождения гиппарионовой фауны Казахстана и их биостратиграфическая корреляция // Материалы по истории фауны и флоры Казахстана. Алма-Ата: Изд-во КазССР, 1988. Т. 10.

  44. Толстикова Н.В. Моллюски древних озер Зайсанской впадины (юго-восточный Казахстан, мел, палеоген, миоцен) // Ископаемые пресноводные моллюски и их значение для палеолимнологии. Л.: Наука, 1976. С. 51–232.

  45. Трифонов В.Г., Иванова Т.П., Бачманов Д.М. Новейшее горообразование в геодинамической эволюции центральной части Альпийско-Гималайского пояса // Геотектоника. 2012. № 5. С. 3–21.

  46. Трифонов В.Г., Соколов С.Ю., Бачманов Д.М., Соколов С.А., Трихунков Я.И. Неотектоника и строение верхней мантии Центральной Азии // Геотектоника. 2021. № 3. С. 31–59.

  47. Трихунков Я.И., Буланов С.А., Бачманов Д.М., Сыромятникова Е.В., Латышев А.В., Сапаргалиев Е.М., Кравченко М.М., Азельханов А.Ж. Морфоструктура южной части Зайсанской впадины и ее горного обрамления // Геоморфология. 2020. № 2. С. 85–101.

  48. Хаин В.Е., Яблонская Н.А. Неотектоника Азии: 75 лет после Эмиля Аргана // Геотектоника. 1997. № 6. С. 3–15.

  49. Халимов Э.М., Силич А.М., Обухов А.Н. Результаты нефтепоисковых работ в Зайсанской впадине // Геология нефти и газа. 1991. № 10. С. 11–14.

  50. Чхиквадзе В.М. Третичные черепахи Зайсанской котловины. Тбилиси: Мецниереба, 1973. 92 с.

  51. Чхиквадзе В.М. История развития палеогеновой герпетофауны СНГ // Проблемы палеобиологии (Тбилиси). 1999. Т. 1. С. 256–279.

  52. Чхиквадзе В.М. Событийная геология: “Grand Coupure” в Казахстане на рубеже эоцена и олигоцена // Матер. научно-практической конф. “Палеонтологические памятники природы – природное наследие: изучение, перспективы исследований и проблемы сохранения”. Павлодар, 2008. С. 112–117.

  53. Шевырева Н.С. Первая находка в СССР грызунов семейства Mylagaulidae // Сообщ. АН ГССР. 1971. Т. 62. С. 481–484.

  54. Шевырева Н.С. Палеогеновые грызуны Азии. М.: Наука, 1976. С. 1–96 (Тр. Палеонтол. ин-та АН СССР. Т. 158).

  55. Шевырева Н.С. Новые раннепалеогеновые грызуны Зайсанской впадины // Флора и фауна Зайсанской впадины. Тбилиси: Мецниереба, 1984. С. 77–114.

  56. Яхимович В.Л., Борисов Б.А., Сулейманова Ф.И., Данукалов Н.Ф. Магнитостратиграфическая шкала кайнозоя Зайсанской впадины и ее биостратиграфическое обоснование. Уфа: УНЦ РАН, Ин-т геологии АН Респ. Башкортостан, 1993. 68 с.

  57. Akhmetiev M.A., Lopatin A.V., Sytchevskaya E.K., Popov S.V. Biogeography of the Northern Peri-Tethys from the Late Eocene to the Early Miocene: Part 4. Late Oligocene–Early Miocene: Terrestrial Biogeography, Conclusions // Paleontol. J. 2005. V. 39. Suppl. 1. P. S1–S54.

  58. Consortium for Spatial Information (CGIAR-CS1), SRTM 90m Digital Elevation Database v 4.1, 2017. Available from: URL. http://srtm.csi.cgiar.org. Accessed: March 10, 2022.

  59. Deng Chenglong, Hao Qingzhen, Guo Zhengtang, Zhu Rixiang. Quaternary integrative stratigraphy and timescale of China // Science China. Earth Sciences. 2018. V. 62. P. 1–25.

  60. Emry R.J., Lucas S.G., Tjutkova L., Wang B. The Ergilian–Shandgolian (Eocene–Oligocene) transition in the Zaysan basin, Kazakhstan // Bull. Camegie Museum. 1998. V. 34. P. 298–312.

  61. Enkin R.J. A Computer Program Package for Analysis and Presentation of Paleomagnetic Data. Pacific Geoscience Centre, Geological Survey of Canada, 1994.

  62. Gabounia L. Contribution a la connaissance des Mammifères paléogènes du Bassin de Zaissan (Kazakhstan central) // Geobios. 1977. V. 10. Suppl. 1. P. 29–37.

  63. Gabounia L., Chkhikvadze V. Aperçu sur les faunes de vertébrés du Paléogène de la région de Zaïssan (Kazakhstan de l’est) // Actes du Congrès BiochroM’97. Mémoires et Travaux de l’E.P.H.E. Eds. Aguilar J.-P., Legendre S., Michaux J. Institut de Montpellier. 1997. V. 21. P. 193–203.

  64. Google Earth. URL. http://www.earth.google.com. Accessed: May 10, 2022.

  65. Kirschvink J.L. The least-squares line and plane and the analysis of palaeomagnetic data // Geophys. J. R. Astronom. Soc. 1980. V. 62. P. 699–718.

  66. Kovalchuk O., Divay J.D., Barkaszi Z., Sinitsa M.V., Vasilyan D., Stefaniak K. New data on the Miocene vertebrate assemblage of the Zaysan Basin (Central Asia) with implications for biostratigraphy, paleoecology, and paleobiogeography // J. Vertebrate Paleontol. 2022. V. 42. P. 1–18.

  67. Kowalski K., Shevyreva N.S. Gliridae (Mammalia: Rodentia) from the Miocene of the Zaisan Depression (Eastern Kazakhstan) // Acta Zool. Cracov. 1997. V. 40. № 2. P. 199–208.

  68. Lucas S.G., Kordikova E.G., Emry R.J. Upper Cretaceous–Paleocene stratigraphy and vertebrate paleontology in the Zaysan Basin, Kazakhstan // J. Vertebrate Paleontol. 1995. V. 15. P. 41A.

  69. Lucas S.G., Emry R.J., Bayshashov B.U. Zaisanamynodon, a late Eocene amynodontid (Mammalia, Perissodactyla) from Kazakhstan and China // Tertiary Res. 1996. V. 17. P. 51–58.

  70. Lucas S.G., Emry R.J., Bayshashov B.U., Tyutkova L.A. Cenozoic mammalian biostratigraphy and biochronology in the Zaysan Basin, Kazakstan // Papers on geology, vertebrate paleontology, and biostratigraphy in honor of Michael O. Woodburne. Ed. Albright L.B. III. Flagstaff, Museum of Northern Arizona Bull. 2009. V. 65. P. 621–633.

  71. Meng J., Ye J., Wu W.-Y., Ni X.-J., Bi S.-D. The Neogene Dingshanyanchi Formation in Northern Junggar Basin of Xinjiang and its stratigraphic implications // Vertebrate PalAsiatica. 2008. V. 46. P. 90–110.

  72. Shevyreva N.S., Baranova G.I. Sciuromorpha (Rodentia) from the Miocene of Zaissan Depression, Eastern Kazakhstan // Russ. J. Theriol. 2003. V. 2. № 1. P. 1–13.

  73. Speijer R.P., Pälike H., Hollis C.J., Hooker J.J., Ogg J.G. The Paleogene Period // Geological Time Scale. Ed. Gradstein F.M. 2020. V. 2. P. 1087–1140.

  74. Suiekpayev Y., Sapargaliyev Y., Dolgopolova A., Seltmann R., Raspopov A., Bekenova G., Predictive estimate of Ti–Zr placer deposits in Mesozoic and Cenozoic sediments at NW margins of the Zaysan basin, East Kazakhstan // News of the Academy of Sciences. Series of Geology and Technical Sciences of the Republic of Kazakhstan. 2019. V. 434. № 2. P. 6–14.

  75. Suiekpayev Y.S., Sapargaliyev Y.M., Dolgopolova A.V., Pirajno F., Seltmann R., Khromykh S.V., Bekenova G.K., Kotler P.D., Kravchenko M.M., Azelkhanov A.Zh. Mineralogy, geochemistry and U–Pb zircon age of the Karaotkel Ti–Zr placer deposit, Eastern Kazakhstan and its genetic link to the Karaotkel-Preobrazhenka intrusion // Ore Geol. Rev. 2021. V. 131. P. 1–23.

  76. Thomas J.C., Lanza R., Kazansky A., Zykin V., Semakov N., Mitrokhin D., Delvaux D. Paleomagnetic study of Cenozoic sediments from the Zaisan basin (SE Kazakhstan) and the Chuya depression (Siberian Altai): tectonic implications for Central Asia // Tectonophysics. 2002. V. 351. P. 119–137.

  77. Trikhunkov Ya.I., Kengerli T.N., Bachmanov D.M., Frolov P.D., Shalaeva E.A., Latyshev A.V., Simakova A.N., Popov S.V., Bylinskaya M.E., Aliyev F.A. Evaluation of Plio-Quaternary uplift of the South-Eastern Caucasus based on the study of the Akchagylian marine deposits and continental molasses // Quaternary Int. 2021. V. 605–606. P. 349–363.

  78. Wang Y.Q., Li Q., Bai B., Jin X., Mao F.Y., Meng J. Paleogene integrative stratigraphy and timescale of China // Science China. Earth Sciences. 2019. V. 62. P. 1–23.

  79. Wei Y.P. Atlantoxerus from the Middle Miocene of northern Junggar basin and their environmental significance // Vertebrata PalAsiatica. 2010. V. 48. № 3. P. 220–234.

  80. Zhamangara A.K., Lucas S.G. Revision of some Eocene Charop-hytes from the Zaysan Basin, Eastern Kazakstan // Austral. J. Botany. 1999. V. 47. P. 297–304.

Дополнительные материалы отсутствуют.