Lithological features of the uryuk formation in the tolparovo section of the vendian (Southern Urals)

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

New results of lithological structural and textural observations and petrographic study of rocks of the Uryuk formation exposed in the basin of the Maly Tolpar River in the Bashkir meganticlinory are presented. For the first time, a wide development of consedimentary underwater landslide folds in the Uryuk deposits has been established, the sizes of which vary from the first tens of centimeters to the first meters. In sandstones, the presence of oblique, wavy, flasery and horizontal, with a dual character of thin clay layers, layering, as well as structureless layers with a massive texture, is recorded. Signs of shallow wave ripples have been established. Mechanoglyphs and textures similar to Arumberia banksi have been found, which presumably represent the lithified structures of bacterial mats that existed under certain conditions – shallow-sea environments and conditions of sandy-clay sedimentation. It is concluded that the Uryuk deposits, despite the absence of direct lithological signs of diamictites in them, form a single sedimentary sequence with the underlying Tolparov-Suirovsky marine glacial deposits, in which a shallow-sea sedimentation regime is established by the end of the Uryuk time. It is shown that the presence of ferruginous minerals in sandstone cement is secondary in nature and is associated with their epigenetic transformations. It is concluded that the red-colored color of the rocks of the Uryuk formation cannot be used for stratification of its sections and reconstruction of sedimentation conditions in the Uryuk time.

Full Text

Restricted Access

About the authors

V. M. Gorozhanin

Institute of Geology of the Ufa Federal Research Centre of the RAS

Author for correspondence.
Email: Gorozhanin@ufaras.ru
Russian Federation, 450077, Ufa, Karl Marx str., 16/2

S. V. Michurin

Institute of Geology of the Ufa Federal Research Centre of the RAS

Email: Gorozhanin@ufaras.ru
Russian Federation, 450077, Ufa, Karl Marx str., 16/2

V. F. Yuldashbaeva

Institute of Geology of the Ufa Federal Research Centre of the RAS

Email: Gorozhanin@ufaras.ru
Russian Federation, 450077, Ufa, Karl Marx str., 16/2

References

  1. Беккер Ю. Р. Древнейшая эдиакарская биота Урала // Изв. РАН. Сер. геол. 1992. № 6. С. 16–24.
  2. Беккер Ю. Р. Молассы докембрия. Л.: Недра, 1988. 288 с.
  3. Беккер Ю. Р. О выделении бакеевских отложений в стратотипическом разрезе рифея // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1975. № 6. С. 125–129.
  4. Беккер Ю. Р. Позднедокембрийская моласса Южного Урала. Л.: Недра, 1968. 160 с.
  5. Дуб С. А. Верхнерифейско-вендские отложения Башкирского мегантиклинория Южного Урала: состояние изученности и стратиграфическое расчленение // Гео- логия и геофизика. 2021. Т. 62. № 11. С. 1511–1530.
  6. Гаррелс Р., Маккензи Ф. Эволюция осадочных порол. М.: Мир, 1974. 272 с.
  7. Горожанин В. М. Генетическая типизация отложений байназаровской свиты венда, Южный Урал: стратиграфические следствия // Стратиграфия верхнего докембрия: проблемы и пути решения // Материалы VII Российской конференции по проблемам геологии докембрия (Санкт-Петербург, 21–24 сентября 2021 г). СПб.: Свое издательство, 2021. С. 39–41.
  8. Горожанин В. М. К вопросу о нижней границе венда на Южном Урале // Верхний докембрий Южного Урала и востока Русской плиты. Уфа, 1988. С. 41–45.
  9. Горожанин В. М., Мичурин С. В., Войкина З. А. и др. Марино-гляциальные отложения в Толпаровском разрезе верхнего докембрия (реки Зилим и Малый Толпар) // Геологический вестник. 2019. № 3. С. 69–92.
  10. Горожанин В. М., Мичурин С. В., Канипова З. А., Биктимерова З. Р. Литологические особенности диамиктитов на границе рифея и венда в разрезе Толпарово (Южный Урал) // Геологический сборник. 2015. № 12. С. 69–78.
  11. Горожанин В. М., Мичурин С. В., Канипова З. А., Биктимерова З. Р. Палеокарст в Толпаровском разрезе верхнего докембрия, Южный Урал // Геологический сборник. 2017. № 13. С. 176–185.
  12. Зайцева Т. С., Кузнецов А. Б., Горожанин В. М. и др. Основание венда на Южном Урале: Rb-Sr возраст глауконитов бакеевской свиты // Стратиграфия. Геол. корреляция, 2019. Т. 27. № 5. С. 82–96.
  13. Келлер Б. М., Вейс А. Ф., Горожанин В. М. Толпаровский разрез верхнего докембрия (Южный Урал) // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1984. № 9. С. 119–124.
  14. Козлов В. И. Верхний рифей и венд Южного Урала. М.: Наука, 1982. 128 с.
  15. Козлов В. И., Горожанин В. М. К вопросу о выделении бакеевской свиты и о возрасте базальных слоев ашинской серии Южного Урала // Верхний докемб- рий Южного Урала и востока Русской плиты. Уфа: УНЦ РАН, 1993. С. 14–23.
  16. Козлов В. И., Пучков В. Н., Нехорошева А. Г. и др. Аршиний ‒ новый стратон рифея в стратотипических разрезах Южного Урала // Геологический сборник. 2011. № 9. С. 52–56.
  17. Колесников А. В., Гражданкин Д. В., Маслов А. В. Арумбериеморфные текстуры в верхнем венде Урала // Докл. РАН. 2012. Т. 447. № 1. С. 66–72.
  18. Краснобаев А. А., Козлов В. И., Пучков В. Н. и др. Новые данные по цирконовой геохронологии аршинских вулканитов (Южный Урал) // Литосфера. 2012. № 4. С. 127–140.
  19. Маслов А. В. Литогеохимический облик отложений ашинской серии венда западного склона Южного Урала // Литосфера. 2014. № 1. С. 13–32.
  20. Овчинников В. В., Пономарева Г. А. К вопросу о генезисе Садкинского месторождения асфальтита // Вестник Оренбургского государственного университета. 2015. № 3. С. 171–176.
  21. Олли А. И. Древние отложения западного склона Урала. Саратов: СГУ, 1948. 413 с.
  22. Печенкин И. Г. Литолого-геохимические индикаторы древних очагов разгрузки пластовых вод. Ленинградская школа литологии // Материалы Всероссийского литологического совещания, посвященного 100-летию со дня рождения Л. Б. Рухина (Санкт-Петербург, 25–29 сентября 2012 г.). Т. II. СПб.: СПбГУ, 2012. C. 259–261.
  23. Полевая геология / Справочное руководство. В 2 кн. Кн. 1 / Под ред. В. В. Лаврова, А. С. Кумпана. Л.: Нед- ра, 1989. 400 с.
  24. Пучков В. Н. Геология Урала и Приуралья (актуальные вопросы стратиграфии, тектоники, геодинамики и металлогении). Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2010. 280 с.
  25. Пучков В. Н., Сергеева Н. Д. Изотопный возраст вулканогенных образований рифея на Южном Урале и значение событийной стратиграфии в уточнении стратиграфической шкалы // Стратиграфия верхнего докембрия: проблемы и пути решения // Материалы VII Российской конференции по проблемам геологии докембрия (Санкт-Петербург, 21–24 сентября 2021 г). СПб.: Свое издательство, 2021. С. 155–158.
  26. Пучков В. Н., Сергеева Н. Д., Краснобаев А. А. Пограничные стратоны рифея и венда на Южном Урале. Дополнения и изменения в региональную стратиграфическую схему // Геология, полезные ископаемые и проблемы геоэкологии Башкортостана, Урала и сопредельных территорий // Материалы 10-й Межрегиональной научно-практической конференции. Уфа: ДизайнПресс, 2014. С. 77–87.
  27. Сергеева Н. Д., Пучков В. Н. Региональная стратиграфическая схема отложений верхнего и завершающего Рифея и Венда Южного Урала (ПРОЕКТ 2022) // Геологический вестник. 2022. № 2. С. 3–14.
  28. Сергеева Н. Д., Пучков В. Н. Стратиграфическая схема рифея и венда Волго-Уральской области (изменения и дополнения) // Геологический сборник. Информационные материалы. 2015. № 12. С. 3–22.
  29. Сергеева Н. Д., Пучков В. Н., Краснобаев А. А. и др. Ашинская серия венда: орогенный комплекс тиманид на Южном Урале // Геологический вестник. 2019. № 1. С. 3–34.
  30. Сочава А. В., Коренчук Л. В., Пиррус Э. А., Фелицын С. Б. Геохимия верхневендских отложений Русской платформы // Литология и полез. ископаемые. 1992. № 2. С. 71–89.
  31. Стратотип рифея. Стратиграфия. Геохронология / Отв. ред. Б. М. Келлер, Н. М. Чумаков. М.: Наука, 1983. 184 с.
  32. Фролов В. Т. Генетическая типизация морских отложений. М.: Недра, 1984. 222 с.
  33. Шутов В. Д. Классификация песчаников // Литология и полез. ископаемые. 1967. № 5. С. 86–103.
  34. Andreassen K., Hubbard A., Winsborrow M. et al. Massive blow-out craters formed by hydrate-controlled methane expulsion from the Arctic seafloor // Science. 2017. V. 356. Iss. 6341. P. 948–953.
  35. Brasier A. T., McIlroy D., McLoughlin, N. Earth System Evolution and Early Life: A Celebration of the Work of Martin Brasier // Geological Society. London. Special Publications. 2017. V. 448. P. 211–219.
  36. Catling D. C., Kasting J. F. Atmospheric Evolution on Inhabited and Lifeless Worlds. Cambridge, 2017. 579 р.
  37. Chakrabarti A. Sedimentary structures of tidal flats: A journey from coast to inner estuarine region of eastern India // J. Earth Syst. Sci. 2005. V. 114. № 3. P. 353–368.
  38. Clark R. A., Richard A. D., Vernon J. H. Tidalites: Processes & Products // Society for Sedimentary Geology. Special Publications. 1998. № 61. 175 p.
  39. Dalrymple R. W., Choi K. S. Sediment transport by tidal currents // Encyclopedia of Sediments and Sedimentary Rocks / Ed. G. V. Middleton. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 2003. Р. 606–609.
  40. Desjardins P. R., Mangano M. G. Tidal Flats and Subtidal Sand Bodies. Chapter in Developments in Sedimentology. PART III. Shallow-Marine Siliciclastic Systems. December 2012. doi: 10.1016/B978-0-444-53813-0.00018-6
  41. Donselaar M. E., Geel C. R. Facies architecture of heterolithic tidal deposits: the Holocene Holland Tidal Basin // Netherlands Journal of Geosciences – Geologie en Mijnbouw. 2007. V. 86. № 4. P. 389‒402.
  42. Dunn F. S., Liu A. G., Grazhdankin D. V. et al. The developmental biology of Charnia and the eumetazoan affinity of the Ediacaran rangeomorphs // Sci. Adv. 2021. V. 7.
  43. Friedman G. M., Chakraborty Ch. Interpretation of tidal bundles: Two reasons for a paradigm shift // Carbonates and Evaporites. 2006. V. 21. № 2. Р. 170‒175.
  44. Kenchington C. G., Dunn F. S., Wilby P. R. Modularity and Overcompensatory Growth in Ediacaran Rangeomorphs Demonstrate Early Adaptations for Coping with Environmental Pressures // Current Biology. 2018. V. 28. P. 3330–3336.
  45. Liu A. G., McIlroy D., Matthews J. J., Brasier M. D. Exploring an Ediacaran ‘nursery’: growth, ecology and evolution in a rangeomorph palaeocommunity // Geology Today. 2013. V. 29. P. 23–26.
  46. Meyer M., Polys N., Yaqoob H. et al. Beyond the stony veil: Reconstructing the Earth’s earliest large animal traces via computed tomography X-ray imaging // Precambrian Res. 2017. V. 298. P. 341–350.
  47. Meyer M., Xiao S., Gill B. C. et al. Interactions between Ediacaran animals and microbial mats: Insights from Lamonte trevallis, a new trace fossil from the Dengjing Formation of South China // Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 2014. V. 396. P. 62–74.
  48. McIlroy D. Were the First Trace Fossils Really Burrows or Could They Have Been Made by Sediment-Displacive Chemosymbiotic Organisms? // Life. 2022. V. 136. № 12.
  49. Pettijohn F. J., Potter P. E., Siever R. Sand and Sandstone. N. Y.: Springer, 1987. 553 p.
  50. Smith D. G. Tidal Bundles and Mud Couplets in the McMurray Formation, Northeastern Alberta, Canada: Geological Notes // Bull. of Canadian Petroleum Geo-logy. 1988. V. 36. № 2. P. 216‒219.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Schematic geological map of the Riphean and Vendian deposits of the Bashkir meganticlinory with the location of the studied section of the Uryuk formation and the combined lithological and stratigraphic column of the Karatau (Upper Riphean) and Ashinsky (Vendian) series (according to [Sergeeva et al., 2019], with changes) Map: 1-5 – undifferentiated deposits: 1 – Paleozoic (PZ), 2 – Vendian (V), 3 – Upper Riphean (RF3), 4 – Lower and Middle (RF1–2), 5 – Uraltau and Ufaleysky metamorphic complexes; 6 – igneous rocks: gabbro (a) and granites (b); 7 – geological boundaries; 8 – major tectonic disturbances; 9 – location of the Tolparov section of the Uryuk formation. Column: 1 – conglomerates; 2, 3 – sandstones: quartz (2a), feldspar-quartz (2b), arkose (3a), polymictic (3b); 4 – siltstones; 5 – mudstones; 6 – band-layered limestones (a) and stricken (b); 7 – dolomites; 8 – tuffs; 9 – glauconite (a), silicones (b); 10 – clay (a), carbonaceous (b); 11 – stromatolites (a), microphytolites (b).

Download (1MB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Geological scheme of the Tolparovo village area, position and geological section of the Uryuk formation 1-3 – deposits of the Vendian formation: 1 – Tolparovskaya (Vtlp), 2 – Suirovskaya (Vsu), 3 – Uryukskaya (Vur); 4 – undifferentiated deposits of the Upper Riphean (RF3); 5 – geological boundaries; 6 – highway; 7 – position and numbers of fragments of the studied section of the Uryuk formation; 8 – sandstones; 9 – mudstones and siltstones; 10 – gabbrodolerites; 11 – gravelites; 12 – boundaries of layers; 13 – layer numbers; 14 – elements of rock occurrence; 15 – azimuth of the route; 16 – blackened areas.

Download (703KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Lithological features of the Uryuk formation deposits a–d – lower (gray–colored) stratum: a - underwater landslide fold in sandstones, b –sandstone with horizontal and oblique stratification, large lithoclast of granite-gneiss is present in sandstone, c – hollow-inclined oblique stratification in sandstone with thaidalite banding (arrows) and folds of landslide, d – wavy stratification in sandstone, d – gravel inclusions of quartz, lithoclasts of feldspar and mudstones in sandstone; e–m – upper (red-colored) stratum: e – flasher stratification in fine–grained red-colored sandstone, w – contact of sandstone with a clearly pronounced tidal type stratification (top) with massive unsorted multi-grained sandstone (bottom), w - underwater landslide fold in sandy–clay thickness, and - ripple signs (black arrow) and a shaft–like structure (white arrow) on the surface of the sandstone stratification, k – mechanoglyphs - traces of mechanical action, erosion or melting due to loading on semi-liquid sediment, l – rollers in the form of slightly sinuous cords (traces of runoff and discontinuity), made with coarse sand, on the “glossy” clay surface of the stratification with ripple marks (A – along the ridge of the ripple, B – a shortened variety, perpendicular to the ripple marks); m – arumberiomorphic (?) an imprint on the surface of the sandstone.

Download (4MB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Petrographic features of the rocks of the Uryuk formation a–z – lower (gray-colored) stratum; i–r – upper (red-colored) stratum; for each stratum, the photo on the left is in transmitted light, on the right ‒ in polarized, the nichols are crossed. a–e – various types of cement in feldspar-quartz sandstones of the lower stratum: a, b – hydrosluidic film, c, g – chlorite needle-crucification and ferruginous pore, e, e – chlorite-hydrosluidic and regenerative quartz; g, z – clay-chlorite cement in siltstone; i–m – various types of cement in the sandstones of the upper stratum: i, k – ferruginous crostic pore filling, L, m – hardened chlorite-hydrosluidic; h, o – microconcretions of glauconite in sandstone with ferruginous cementation of the veined type and regenerative quartz cement, one grain of glauconite is affected by hematitization only from the surface, the other is completely replaced; p, r – intensive secondary hematite layered cementation in quartz sandstone.

Download (5MB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. The position of the sandstone composition fields of the Uryuk formation on the classification diagrams of V. D. Shutov [1967] (a) and F. Pettijohn and co–authors [Pettijohn et al., 1987] (b) 1 – according to the work [Kozlov, 1982]; 2, 3 – author's materials: 2 – lower (gray-colored) thickness; 3 - upper (red-colored) thickness.

Download (516KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Rock-forming and accessory minerals in the sandstones of the Uryuk formation on BSE images a – rolled grains of orthoclase and oligoclase, clastic annite, barite inclusions are present in the orthoclase; oligoclase is replaced by muscovite and clinochlor; b – semi–rolled grain of monazite (Ce), cement is made of iron hydroxides (goethite); c - semi-rolled grains of ilmenite, oligoclase, fluorapatite, monazite-(Ce), oligoclase is replaced by muscovite; g – glauconite in sandstone cement, albite and microcline formed in situ, goethite develops along ilmenite; d – goethite, replacing ilmenite(?); e – muscovite, clinochlor, microcline, albite, goethite, rutile in the pore space. Abbreviations: Ab – albite; Ann – annite; Ap – apatite; Brt – barite; Clc – clinochlorite; Glt – glauconite; Gth – goethite; Ilm – ilmenite; Mcc – microcline; Mnz-Ce – monazite (Ce); Ms – muscovite; Ol – oligoclase; Or – orthoclase; Rt – rutile; Qz – quartz.

Download (1MB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Diffractograms of mudstones from the lower (U-7) and upper (23-K) strata of the Uryuk formation Abbreviations: Ab – albite; Hem – hematite; Ilt – illite; Mcc – microcline; Ms – muscovite; Qz – quartz.

Download (314KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies