Камень Плакун
(полные разрезы верхнего карбона в рифовой фации)

Расположение: Чусовской район
Тип памятника: Стратиграфический
Краткая характеристика: Полный разрез верхне-каменноугольных отложений в рифовой фации. Граница карбона и перми
Статус: Ландшафтный памятник природы регионального значения
(по реш. Перм. облисполкома от 12.07.65 № 399, от 12.12.91 № 285)
Авторы статьи: М. В. Щербакова, О. А. Щербаков

Камень Плакун находится на левом берегу р. Чусовой, в 20 км выше по течению от г. Чусового. Изученный участок протягивается на 6 км вдоль р. Чусовой при ширине немногим более 1 км. Он находится в осевой части центриклинального замыкания Исаковской синклинали, осложненной небольшой антиклиналью, в ядре которой обнажаются известняки московского яруса, а в крыльях — породы позднекаменноугольного и раннепермского возраста. Сам камень и близлежащие скальные выходы стали объектами внимания исследователей, так как там широко представлены верхнепалеозойские рифогенные образования. Впервые их описали М. А. Болховитинова и П. Н. Марков (1926), а несколько позднее — группа геологов под руководством Г. Н. Фредерикса (1932, 1933). Обстоятельное изучение фауны, особенно нижнепермских кораллов и брахиопод из рифогенных известняков камня Плакун, проводилось с 1948 г. сотрудниками кафедры исторической геологии и палеонтологии Пермского госуниверситета под руководством профессора Н. П. Герасимова. Фузулиниды и брахиоподы изучались и позже В. В. Девингталь и В. П. Золотовой (1974).

В 1948 г. группа геологов ВНИГРИ под руководством В. Д. Наливкина провела комплексные геологические исследования в окрестностях камня Плакун по берегам р. Чусовой на отрезке от д. Усть-Койва до г. Чусового.

По результатам исследования опубликована работа (Наливкин, 1955), где приведено подробное расчленение верхнепалеозойских отложений, дана их фациальная характеристика и выполнена реконструкция Плакунского рифа, в ядре которого были установлены верхнекаменноугольные отложения. Весь комплекс верхнепалеозойских отложений западного склона Среднего Урала изучался группой исследователей под руководством Б. И. Чувашова (Чувашов, Дюпина, 1973).

В последние десятилетия возникла необходимость в пересмотре и уточнении прежних представлений о верхнем карбоне. С этой целью геологической группой Пермского технического университета под руководством О. А. Щербакова и М. В. Щербаковой в 1974, 1976, 1985 гг. в окрестностях камня Плакун были проведены полевые работы с детальным описанием ряда разрезов и обнажений. Дробная стратификация описанных разрезов осуществлена на основе монографического изучения фузулинид из послойно отобранных образцов (Щербакова, Щербаков, 1994).

Наиболее детально изучены разрезы: Плакун (обн. 979), Створ (обн. 983) — по левому берегу р. Чусовой, Большая Исаковка (обн. 978), Малая Исаковка (обн. 991, 992, 997) — по правому берегу, где верхнекаменноугольные отложения представлены как в рифах, так и в межрифовых фациях. Верхнекаменноугольные отложения на изученной территории представлены в полном объеме. Они подстилаются отложениями мячковского горизонта и постепенно переходят в нижнепермские.

Нижняя граница верхнего карбона вскрыта в обнажениях по правому берегу р. Чусовой в разрезе Большая Исаковка и по левому берегу в разрезе Шайтан (обн. 978, 982). В этих разрезах верхняя часть мячковского горизонта представлена слоистыми известняками с прослоями доломитов. Известняки серые, полидетритовые, криноидно-фузулинидовые, водорослево-фораминиферовые с редкими брахиоподами. Из фузулинид присутствуют: Pseudostaffella lariоnovae Raus. et Saf., Fusulinella bocki (Moell.), F. helenae Raus., Pulchrella eopulchra (Raus.), Kanmeraia primaria Scherbak., Wedekindellina uralica (Dutk.), Fusulina elegans Raus. et Bel. и др.
Вскрытая мощность 18—20 м.

Касимовский ярус. Касимовские отложения прекрасно обнажены в разрезе Большая Исаковка и отдельными выходами представлены в разрезе Шайтан (обн. 978, 982). Больше половины отложений яруса — доломиты, которые преобладают в нижней части разреза; верхняя часть сложена преимущественно известняками. Полная мощность яруса в этом районе составляет 60—75 м. По комплексам фузулинид касимовский ярус расчленяется на три зоны: зону Obsoletes — Protriticites, зону Montiparus montiparus и зону Triticites acutus.

Зона Obsoletes — Protriticites сложена доломитами светлыми, массивными, реликтово-органогенными, пористо-кавернозными с пустотами от выщелачивания фузулинид и палеоаплизин, с прослоями тонкослоистых доломитов и доломитизированных светло-серых известняков с водорослями, палеоаплизинами, фузулинидами плохой сохранности. Среди последних присутствуют: Pseudofusulinella usvae (Dutk.), Fusulinella cf. rara Schlyk., Protriticites plicatus Kir., Obsoletes elongatus Kir., O. obsoletus (Schellw.), O. aff. magnus Kir., O. cf. dagmarae Kir. и др.
Мощность зоны колеблется в пределах 20—35 м.

Зона Montiparus montiparus большей частью представлена доломитами светлыми, массивными, реликтово-органогенными, преимущественно палеоаплизиновыми. В разрезе Большая Исаковка верхняя часть зоны сложена светло-серыми известняками, в разной степени доломитизированными, слоистыми и тонкослоистыми, палеоаплизиновыми и водорослево-криноидными, с фузулинидовыми прослоями, в которых многочисленны разнообразные представители монтипарусов: Montiparus koivicus Scherbak., M. reticularis Ros., M. umbonoplicatus (Raus. et Bel.), M. aff. umbonoplicatus (Raus. et Bel.), M. aff. subcrassulus Ros. и др.
Мощность этой зоны 21—22 м.

Зона Triticites acutus сложена преимущественно известняками светлыми, доломитизированными в нижней части и темными, глинистыми, тонкослоистыми — в верхней; в них отмечены прослои водорослевых, коралловых, брахиоподовых и фузулинидовых известняков. Из фузулинид для зоны характерны разнообразные тритициты. Мощность зоны составляет 18—22 м.

Гжельский ярус. Гжельские отложения разнообразнее, чем касимовские. Они вскрыты в ядре рифа камня Плакун и обн. 991—993, разрезе Малая Исаковка, а также в склоновых и межрифовых фациях разрезов Створ (обн. 983), Малая Исаковка (обн. 997), Плакун, где мощность гжельского яруса колеблется от 55 до 80 м и более. Ядро рифа сложено массивными, светлыми, водорослево-палеоаплизиновыми известняками с линзами криноидных, брахиоподовых и фузулинидовых известняков. По фузулинидам выделено три зоны: Triticites stuckenbergi, Jigulites jigulensis, Daixina sokensis. Склоновые и межрифовые фации в гжельском ярусе представлены слоистыми известняками с прослоями глинистых и кремнистых разностей значительно меньшей мощности, порядка 40—55 м.

В зоне Triticites stuckenbergi в разрезах Малая Исаковка, Большая Исаковка, Створ преобладают слоистые и тонкослоистые детритовые известняки, преимущественно криноидные и мшанково-криноидные с прослоями фузулинидовых и глинистых темно-окрашенных разностей, мощностью 15—17 м. Ближе к ядру рифа в верхней части зоны появляются светлые палеоаплизиновые и водорослевые известняки.

Зона Jigulites jigulensis очень маломощна (1—8 м), сложена тонкослоистыми криноидными, частью глинистыми известняками с фузулинидами, с прослоями глинистых битуминозных черных известняков, особенно в нижней части зоны.

Зона Daixina sokensis в склоновых фациях имеет мощность 23—30 м и представлена слоистыми известняками с пачками палеоаплизиновых разностей, доля которых увеличивается по мере приближения к ядру рифа. Прослои глинистых известняков и аргиллитов появляются в более отдаленных от рифа разрезах. Слоистые известняки в основном детритовые и обломочные, криноидные, фузулинидово-криноидные и фузулинидовые с водорослями и брахиоподами.

Граница между гжельским ярусом верхне-го карбона и ассельским ярусом нижней перми вскрыта и фаунистически обоснована в разрезах Створ, Плакун, Малая Исаковка. Наилучшее обоснование эта граница получила в западной части разреза Плакун, где к нижней части зоны Daixina robusta ассельского яруса отнесены слои 54—56 мощностью 9,5 м. Они представлены слоистыми серыми и темно-серыми глинистыми, частично окремнелыми детритовыми известняками, состоящими из остатков мшанок, криноидей, фузулинид, прослоями, переполненными фузулинидами.

В рифовых фациях комплекс зоны ассельского яруса значительно беднее, но зато содержит Occidentoschwagerina, Schwagerina, видовая принадлежность которых не определялась из-за плохих сечений.

Таким образом, в результате детального изучения разрезов по р. Чусовой в районе камня Плакун получены следующие новые данные.

1. На основании монографического изучения фузулинид выполнено детальное расчленение верхнекаменноугольных отложений. Впервые палеонтологически обосновано выделение касимовского и гжельского ярусов, а в их составе зон: в первом — Obsoletes — Protriticites, Montiparus montiparus и Triticites acutus; во втором — Triticites stuckenbergi, Jigulites jigulensis и Daixina sokensis. Все зоны откартированы на площади изученного участка р. Чусовой.

Решением первого рабочего совещания по уточнению и доработке унифицированной стратиграфической схемы карбона Урала (Решение.., 1988) принято в касимовском ярусе выделять два горизонта: нижний — ломовской в составе двух фузулинидовых зон Obsoletes — Protriticites и Montiparus montiparus, верхний — кержаковский в составе зоны Triticites acutus. В гжельском ярусе также принято деление на два горизонта: нижний — азанташский в составе зон Triticites stuckenbergi Jigulites jigulensis, верхний — мартукский, соответствующий зоне Daixina sokensis (Чувашов и др., 1989).

2. Уточнено строение рассматриваемой территории и отдельных разрезов. Установлено, что восточная часть разреза Плакун пред-ставляет собой полную складку: антиклиналь и синклиналь, сложенную в основном ассельскими известняками. Выходы в береговом уступе ниже по течению от камня Плакун (западная нерифовая часть) имеют не моноклинальное залегание, а собраны в систему небольших складок, в которых многократно повторяются зоны гжельского яруса.

3. В изученных обнажениях выделено четыре комплекса фаций: центральной части Плакунского биогермного (рифового) массива, предрифовый, склоновый (частично межрифовый) и зарифовый. Сам массив представляет собой сложное сочетание биостромов и небольших биогермов, разделенных фациями отмелей, склонов, ровного морского дна и поселений различных организмов. Породообразователями в биостромах являются в основном палеоаплизины. Им сопутствуют фузулиниды, кораллы, брахиоподы, криноидеи. Для предрифового комплекса фаций чрезвычайно характерны криноидные поселения, для склоновых фаций — криноидные, мшанковые и фузулинидовые поселения, для зарифовых фаций — фации морского дна с различным гидродинамическим режимом.

4. Выполнена реконструкция каменноугольной части Плакунского рифового массива с применением нового метода веерного сопоставления разрезов. При этом установлена его эллиптическая форма в плане размером 1x2 км, асимметрия склонов (10° — западный, 5° — восточный) со смещением вершины к западу и высотой над дном порядка 100 м.

5. Формирование Плакунского рифа началось на месте отмели, возникшей в конце московского века, и выразилось в касимовском веке в росте обширных биостромов, периодически возникавших на этом месте, которые в гжельском веке сменились биогермами. На отдельных стадиях роста биогермы достигали уровня моря, становясь настоящими рифами.

На иллюстрациях:

1. Камень Плакун
    JPG, 997x662, 147 Кб
2. Сопоставление разрезов верхнего карбона в окрестностях камня Плакун на р. Чусовой: 1 — известняки; 2 — известняки глинистые; 3 — рифогенные известняки; 4 — доломиты; 5 — реликтово-органогенные доломиты по рифогенным известнякам; 6 — известняковые брекчии; 7 — аргиллиты; 8 — прослои и желваки кремней; основные группы породообразующих организмов в известняках: 9 — водоросли; 10 — тубифитесы; 11 — фузулиниды; 12 — палеоаплизины; 13 — мшанки; 14 — членики криноидей; 15 — стратиграфические границы: а — достоверные, б — предполагаемые; 16 — границы фациальных переходов и замещения литологических комплексов
    JPG, 1000x869, 111 Кб