Иреньская свита

Иреньская свита — это стратиграфическое подразделение (свита) нижнепермского отдела пермской геологической системы, распространённое в Предуралье и на западном склоне Среднего и Южного Урала. Относится к кунгурскому ярусу. Сложена преимущественно карбонатными и сульфатными породами (известняками, доломитами, ангидритами, гипсами), сформировавшимися в условиях мелководного морского бассейна с повышенной солёностью. Является важным маркирующим горизонтом при геологическом картировании, а также содержит месторождения гипса и ангидрита.

История изучения и стратиграфическое положение

Термин «иреньская свита» был введён в геологическую литературу в 1930-х годах в ходе геолого-съёмочных работ на Урале. Название происходит от реки Ирень (правый приток Сылвы, Пермский край), в долине которой обнажаются типичные разрезы свиты. Первоначально свита выделялась в составе кунгурского яруса как «иреньский горизонт». Впоследствии, с развитием региональных стратиграфических схем, статус был повышен до свиты.

В современной стратиграфической шкале иреньская свита занимает следующее положение:

• Система: Пермская
• Отдел: Нижнепермский
• Ярус: Кунгурский
• Надсвита: Кунгурская (в ряде схем)
• Подстилающие отложения: Филипповская свита (или её аналоги) — доломиты, известняки, ангидриты.
• Перекрывающие отложения: Шешминская свита (уфимский ярус) — терригенные красноцветные породы.

Границы свиты проводятся по смене литологического состава: подошва — по появлению в разрезе пачек гипсов и ангидритов среди карбонатов, кровля — по резкой смене сульфатно-карбонатных пород на красноцветные песчаники и глины шешминской свиты.

Литологический состав и строение

Иреньская свита характеризуется циклическим строением. Разрез представляет собой чередование карбонатных (известняки, доломиты) и сульфатных (гипсы, ангидриты) пород. В подчинённом количестве встречаются мергели, глинистые доломиты и прослои каменной соли (в наиболее погружённых частях бассейна).

Основные типы пород:

• Известняки: Серые, желтовато-серые, часто доломитизированные, тонко- и микрозернистые, массивные или слоистые. Содержат остатки фауны (фораминиферы, остракоды, брахиоподы, мшанки), что указывает на морские условия осадконакопления.
• Доломиты: Серые, коричневато-серые, плотные, часто трещиноватые, с кавернами, выполненными гипсом. Встречаются доломиты с реликтовой органогенной структурой.
• Гипсы и ангидриты: Белые, серые, голубоватые, розоватые, массивные, слоистые, волокнистые (селенит). Ангидриты плотнее гипсов, часто переходят в них при гидратации вблизи поверхности. Мощность отдельных пачек гипсов может достигать 10–20 метров.
• Мергели и глины: Встречаются в виде тонких прослоев, часто с примесью гипса.

Мощность иреньской свиты варьирует от 50–80 метров на востоке (вблизи Уральских гор) до 200–300 метров и более в западном направлении (в сторону Русской плиты). В наиболее полных разрезах (например, в бассейне реки Сылвы) мощность достигает 350–400 метров.

Условия образования

Формирование иреньской свиты происходило в кунгурском веке ранней перми (около 283–272 млн лет назад). В это время на территории Предуралья существовал обширный мелководный морской бассейн, отделённый от открытого океана Уральским горным сооружением (островной дугой). Бассейн имел ограниченный водообмен, что приводило к повышению солёности воды (лагунные условия).

Цикличность разреза объясняется колебаниями уровня моря и климата. В периоды относительного потепления и повышения уровня моря (трансгрессии) в бассейн поступала нормальная морская вода, и накапливались карбонатные осадки (известняки, доломиты) с богатой фауной. В периоды похолодания и понижения уровня моря (регрессии) бассейн изолировался, испарение превышало приток, и происходила садка сульфатов (гипсов, ангидритов). В наиболее засушливые фазы в центральных частях бассейна могли накапливаться и галогенные отложения (каменная соль), но в разрезах иреньской свиты они встречаются редко.

Таким образом, иреньская свита представляет собой типичный пример эвапоритовой формации, сформировавшейся в аридном климате в условиях мелководной лагуны.

Палеонтологическая характеристика

Несмотря на преобладание сульфатных пород, в карбонатных прослоях иреньской свиты встречается разнообразная фауна, позволяющая датировать отложения и реконструировать палеообстановки. Наиболее характерны:

• Фораминиферы: Мелкие бентосные формы (например, Glomospira, Ammodiscus), указывающие на нормально-морские условия.
• Остракоды: Раковинки рачков, часто встречаются в массовом количестве.
• Брахиоподы: Редкие, представлены в основном мелкими формами.
• Мшанки: Обломки колоний, иногда образующие небольшие биогермы.
• Водоросли: Строматолиты и онколиты, формировавшиеся в мелководных зонах.

В гипсах и ангидритах фауна практически отсутствует, что свидетельствует о высокой солёности вод, непригодной для жизни большинства организмов. Изредка встречаются отпечатки растений (хвойные, кордаиты), принесённые с суши.

Распространение и стратиграфические аналоги

Иреньская свита распространена на обширной территории Предуральского краевого прогиба и восточной части Восточно-Европейской платформы. Основные выходы на поверхность наблюдаются в долинах рек:

• Пермский край: Реки Сылва, Ирень, Бабка, Тулва, Чусовая (нижнее течение).
• Республика Башкортостан: Реки Юрюзань, Ай, Уфа (в нижнем течении).
• Свердловская область: Реки Серга, Уфа (в верхнем течении).
• Удмуртская Республика: Река Кама (в районе Воткинского водохранилища).

В других регионах аналоги иреньской свиты известны под другими названиями. Например, в Прикаспийской впадине ей соответствует часть разреза кунгурского яруса, сложенная мощными толщами каменной соли. В стратиграфических схемах западного склона Урала иногда выделяют иреньский горизонт в составе кунгурского яруса, который включает саму иреньскую свиту и её фациальные аналоги.

Практическое значение

Иреньская свита имеет важное практическое значение, прежде всего как источник полезных ископаемых.

Гипс и ангидрит

Свита содержит крупные месторождения гипса и ангидрита, которые разрабатываются открытым (карьеры) и подземным (шахты) способами. Основные районы добычи:

• Пермский край: Чумкасское, Оханское, Полазненское месторождения.
• Республика Башкортостан: Аскинское, Куйбышевское месторождения.

Гипс используется в производстве строительных материалов (сухие строительные смеси, гипсокартон, штукатурка), цемента, а также в медицине и сельском хозяйстве. Ангидрит применяется как вяжущее вещество, для получения серной кислоты и в качестве наполнителя.

Подземные воды

В карбонатных и сульфатных породах свиты заключены ресурсы подземных вод, в том числе минеральных. Воды часто имеют повышенную минерализацию и сульфатный состав. На их основе работают бальнеологические курорты (например, курорт «Усть-Качка» в Пермском крае). Воды иреньской свиты также используются для водоснабжения населённых пунктов.

Нефтегазоносность

В ряде районов (например, в пределах Верхнекамской впадины) иреньская свита рассматривается как один из возможных коллекторов для углеводородов. Однако её промышленная нефтегазоносность невысока из-за низкой пористости и проницаемости пород. Чаще она служит региональным флюидоупором (покрышкой) для залежей нефти и газа в нижележащих отложениях (филипповская свита, турнейский ярус).

Геологическое картирование

Благодаря характерному литологическому составу (чередование карбонатов и сульфатов) и яркой окраске гипсов, иреньская свита является надёжным маркирующим горизонтом при геологическом картировании и поисковых работах.

Геологические памятники

Многие обнажения иреньской свиты являются уникальными геологическими объектами. Наиболее известные:

• Ледяная гора (Пермский край, Кунгурский район) — скальный массив, сложенный гипсами и ангидритами. Внутри горы находится Кунгурская ледяная пещера — одна из крупнейших гипсовых пещер в мире, памятник природы всероссийского значения.
• Обнажения на реке Сылве (Пермский край) — серия скальных выходов (камней), где вскрыт полный разрез иреньской свиты. Являются стратотипическими разрезами.
• Гора Лабаз (Свердловская область) — живописное обнажение гипсов и доломитов на берегу реки Уфы.

Эти объекты имеют научное, учебное и рекреационное значение.

Критика и дискуссии

В геологической литературе периодически обсуждаются вопросы, связанные с иреньской свитой:

• Границы свиты: В ряде районов границы между иреньской и подстилающей филипповской свитами, а также с перекрывающей шешминской свитой, являются нечёткими и проводятся условно. Это связано с постепенным переходом литологических типов пород.
• Объём свиты: В некоторых стратиграфических схемах (особенно в Башкортостане) иреньская свита рассматривается в более широком объёме, включая часть отложений, которые в других регионах относятся к филипповской свите.
• Генезис сульфатов: Продолжаются дискуссии о механизмах образования мощных толщ гипсов и ангидритов. Одни исследователи считают их результатом садки из пересыщенных растворов в эвапоритовых бассейнах, другие — результатом метасоматического замещения карбонатов сульфатами (гипсо-ангидритизация) в зоне гипергенеза. Преобладает первая точка зрения.

Несмотря на эти дискуссии, иреньская свита остаётся одним из наиболее изученных и стратиграфически обоснованных подразделений кунгурского яруса на Урале.