История геологического развития

Полигон прохождения учебной геологической практики ТГУ ГГФ включает в себя юго-западную часть Северо-Минусинской впадины и ее горного обрамления (Кузцецкий Алатау и Баженовский кряж), можно выделить 2 структурных этажа, соответствующих определенным этапам тектонического и геодинамического развития.

Первый структурный этаж сложен породными комплексами венда и кембрия. Они дислоцированы в одном плане, расчленены разломами на отдельные блоки. Предполагается, что вендское осадконакопление происходило в эпиконтинентальных озерно-морских бассейнах и лагунах с повышенной соленостью вод, что привело к формированию пестроцветных, нередко фосератоносных и баритоносных пород.

В раннекембрийское время происходит трансгрессия морского бассейна и накопление в раннем и среднем кембрии мелководных терригенно-карбонатных толщ (тунжульская, колодужульская, ефремкинская, безымянная свита). Кембрийские отложения характеризуются пестротой состава, быстрой сменой фаций, незначительными площадями распространения и содержат покровы базальтов (колодужульская, ефремкинская свиты). Эти толщи с размывом и конгломератами перекрываются кошкульскими (берикульскими) андезито-базальтовыми и андезитовыми вулканитами, содержащими маломощные прослои и линзы красноцетных косослоистых песчаников и алевролитов, которые несут признаки формирования в мелководных и наземных условиях.

В позднекембрийское и, возможно, раннеордовикское время в регионе появились интенсивные складчатые, шарьяжные и блоковые дислокации, сопровождающиеся внедрением многочисленных интрузий пестрого состава. Эта тектоно-магаматическая активизация может быть увязана со скручиванием сиамических масс в результате закрытия Палеоазиатского океана.

В течении ордовикского и силурийского периодов район существовал в условиях континетального, возможно, рифтогенного режима при преобладании блоковых вертикальных движений. Проявление в указанном районе в ордовикское время щелочного (нефелиновые сиениты) и карбонатитового магматизма косвенно подтверждает такое предположение.

С раннего девона начинается принципиально новый этап (второй структурный этаж), который характеризуется интенсивными тектоническими движениями и активной вулканической деятельностью. В наземных условиях начались мощные излияния основных лав. Одновременно шло накопление красноцветных моласс в пониженных частях, где сохранились водоемы.

Формировался Сибирский континент древнего красного песчаника.

Хакасия — одно из немногих мест на земном шаре, где сохранились остатки псилофитов (риниофитов) — первых земных растений.

Одновременно в бассейнах существовали водоросли (строматолиты), филлоподы, ракоскорпионы. Разрезы вулканогенно-осадочных пород нижнего девона, по традиции, называемые быскарской серией. Сильно отличаются друг от друга даже на незначительные расстояния, что затрудняет выделение свит. На территории полигона существовало несколько центров вулканических извержений, которые являлись поставщиками лавового и пирокластического материала: базальтов, трахиандезитов и их туфов, трахиодацитов. Эти же толщи, впоследствии перемытые, служили материалом для пород терригенного ряда, слагающих нижнематаракскую свиту, придорожную, и, отчасти марченашскую толщи.

Вулканизм проявляется в раннем девоне неравномерно. На юго-западе полигона, например, в начале преобладали извержения эксплозивного характера, и происходило формирование мощных толщ туфов и игнимбритов трахиадезитового состава (нижнематаракская толща). Затем на фоне ослабления вулканической активности начинают преобладать излияния базальтовых лав (придорожная толща). И завершается этот отрезок времени обильными трещинными излияниями базальтовых лав с образованием покровов (марченгашская толща). Эта пестрая картина осложняется силовыми телами долеритов и, в гораздо меньшем количестве, трахтодацитов.

После в геологической истории района начался длительный перерыв, включающий боковые движения и складчатость. Этот перерыв вызванный поднятием территории и ее денудацией, продолжался весь ейфельский век и известен в литературе под названием предживетского перерыва. В Южно-Минусинской впадине предживетский перерыв не проявлялся, там продолжалось накопление молассовой формации, перемежаемое редкими морскими трансгрессиями.

Начиная с живетского века на территории полигона господствовали морские условия, с мелководным бассейном, возможно, пониженной солености. В позднем девоне морской бассейн отступает, условия становятся окислительными. Осадконакопление происходило в субаквальных условиях, в мелководных обширных озерах и лагунах.

В течение первой половины раннего карбона на территорию распространилась морская трансгрессия, сменившаяся континентальными условиями осадконакопления (угленосный комплекс), о чем свидетельствуют находки плауновых растений.

Накопление происходило в морских условиях. Морской бассейн наступал с севера, со стороны Томь-Колыванской зоны. Характерным для карбона является прекращение режима красноцветного осадконакопления. После раннего карбона территория испытывала складчато-блоковые движения, поднятию и денудацию, в результате чего отложения конца палеозоя, мезозоя и дочетвертичного кайнозоя на территории полигона не сохранились.

В четвертичный период продолжалось поднятие гор Южной Сибири, а в период горного оледенения произошло исчезновение широколиственных лесов.

Широкое распространение получила холодостойкая темнохвойная тайга, тундровая растительность. В этой обстановке шло формирование своеобразного ландшафта — «плейтоценовой лесостепи», когда в условиях сурового резкоконтинетального климатического режима в позднем плейстоцене было, вероятно, положено начало дифференцирови той горной сосново-лиственично-березовой лестостепи, которая сохранилась в Средней Сибири до наших дней в наименее измененном виде. При этом в зависимости от форм рельефа и создавшейся вертикальной микроклиматической обстановки шло усиление то лесных то степных типов с дифференциацией последних по составу слагающих их представителей.

По мере поднятия горных районов и изменения климата, почвы под лесами развивались по подзолистому типу, в то время как во впадинах, в связи с нарастанием похолодания, сухости и формирования вечной мерзлоты, усиливался процесс гумусообразования.

Современные геоморфологические и биоклиматические условия определили возникновения и развития следующих почвообразовательных макропроцессов: дернового, соланчакового, солонцового, подзолистого, оглеения, оруденения и первичного.