Рис.4. Геологическая карта-схема территории Майминского района
История геологического развития любого участка земной поверхности определяет не только его рельеф, но и большую часть компонентов ландшафта. После географического положения рельеф - второй фактор, существенно влияющий на климат того или иного региона. Поэтому описание природных условий не может обойтись без знания геологического строения.
Геологическая история определяется теми процессами, которые протекали в интересующей нас точке земной поверхности в различные геологические эпохи. Причины этих процессов могут быть внутреннего и внешнего происхождения. Комплекс протекающих геологических процессов приводит к формированию различных горных пород. Движение блоков земной коры одни породы выводит на поверхность, другие опускает в недра, где они претерпевают различные изменения. Восходящие движения формируют положительные геологические структуры: антиклизы, антиклинории, выступы, горсты и др. В тех местах, где скорость поднятия отстает от скорости поднятия на соседних участках, там формируются прогибы, синеклизы, синклинории и другие отрицательные геологические структуры.
Рис.4. Геологическая карта-схема территории Майминского района
Движения блоков земной коры, происходившие в геологической истории, часто были связаны с проявлением магматизма. При этом формировались магматические и осадочно-магматические комплексы пород, с которыми зачастую связаны месторождения рудных полезных ископаемых.
Майминский район располагается в Северо-Западной части Катунского антиклинория, который является одной из наиболее древних геологических структур Горного Алтая (рис.4). На территории Майминского района развиты осадочные и вулканогенные породы. Почти все они испытали существенные изменения после своего формирования в течение геологической истории, которая насчитывает более 500 млн. лет для некоторых разностей горных пород. Древние породы слагают складчатый фундамент описываемой территории, который сформировался до мезозойской эры (около 250 млн. лет назад). Древний фундамент перекрыт рыхлыми отложениями относительно молодого возраста - неогенового (начало неогенового периода - около 25 млн. лет назад) и четвертичного (начало четвертичного периода - около 1,8 млн. лет назад).
Наиболее древними породами являются породы баратальской серии. Эти породы хорошо обнажены в долине реки Маймы. В составе баратальской свиты преимущественное развитие имеют карбонатные породы, представленные известняками и доломитами. Кроме "чистых" разновидностей известняков и доломитов довольно широко развиты их промежуточные разности - известковистые доломиты и доломитовые известняки. Подчиненное положение по отношению к карбонатным породам занимают метаморфические сланцы, порфириты и их лавобрекчии, а также силицилиты и микрокварциты. Эти разновидности пород распространены весьма неравномерно, они образуют прослои и линзы, мощность которых изменяется от нескольких сантиметров до десятков метров.
Породы баратальской свиты формировались с конца рифейского периода и в течение вендского периода (начало позднего рифея - около 1 млрд лет назад).
Из полезных ископаемых, генетически связанных с отложениями баратальской свиты, можно отметить известняки, доломиты и микрокварциты.
В составе пород более молодого возраста - венд-раннекембрийских (эдиганская свита) преобладают породы сходные по составу с баратальской свитой.
Отложения баратальской и эдиганской свит занимают наибольшие площади в Майминском районе. Они приурочены к центральной и восточной части района.
Породы вулканического происхождения - базальты и их туфы - в пределах Майминского района распространены на меньших площадях, чем собственно осадочные и метаморфические. Они распространены большей частью в западной и юго-западной частях района.
На протяжении раннего и частично среднего кембрия сформировались отложения, относимые к манжерокской, чемальской и усть-семинской свитам.
К манжерокской свите отнесена мощная толща осадочно-вулканогенных пород, в составе которых преобладают базальтовые порфириты и их лавобрекчии. Подчиненное по отношению к ним положение занимают карбонатные, кремнистые и терригенные образования.
Чемальская и усть-семинская свиты представлены алевролитами, глинистыми сланцами, полимиктовыми и полевошпатовыми песчаниками, известняками, конгломератами, высокотитанистыми базальтами, туфами, туфопесчаниками.
Горно-Алтайская серия отложений занимает значительные площади и представлена, главным образом, зеленоцветными и пестроцветныими песчаниками, алевролитами и глинистыми сланцами. Эти отложения были сформированы на протяжении около 60 млн. лет, начиная с середины кембрийского периода и до начала ордовикского периода (включая тремадокский век раннеордовикской эпохи).
В течение такого длительного времени неоднократно проявлялось действие внутренних сил Земли. В венд-кембрийское время эти проявления были представлены эффузивным магматизмом (вулканизмом). Это отразилось на формировании осадочно-вулканогенной толщи, в составе которой широко представлены туфы и другие вулканогенные породы.
Изверженные породы на территории окрестностей села Майма представлены вендским субвулканическим комплексом. К субвулканическому комплексу отнесены породы базальтового и андезито-базальтового состава. Породы вендского субвулканического комплекса имеют согласную или почти согласную ориентировку по отношению к простиранию вмещающих пород.
В середине палеозойской эры, в девонском периоде (начало девона - около 408 млн. лет назад), проявлялся интрузивный магматизм. Это привело к формированию крупных интрузивных тел чаще кислого состава. В долине реки Маймы существуют гранитные массивы девонского возраста. Наиболее крупный располагается южнее с.Бирюля, между селами Кызыл-Озек и Бирюля располагается массив меньшего размера, вытянутый в меридиональном направлении, имеющим также гранитный состав.
В связи с неоднократным проявлением магматизма и тектоники породы фундамента разбиты многочисленными разломами, которые имеют разное направление. Субширотное направление имеет региональный разлом, отделяющий Западно-Сибирскую плиту от складчатой системы Горного Алтая. Он проходит несколько севернее территории Майминского района, однако имеет важное геолого-геоморфологическое значение для юга Западной Сибири. Здесь также важно подчеркнуть, что другие региональные разломы имеют субмеридиональное направление. Например, долина р. Майма располагается в зоне глубинного разлома субмеридионального направления. На территории Майминского района происходит сочленение крупных тектонических разломов почти меридионального и широтного направлений. Это является одной из причин многообразия современных геологических процессов, которые протекают на этой территории.
Современные данные о геологическом развитии всего Алтае-Саянского региона и Горного Алтая как его части позволяют специалистам восстанавливать не только вертикальные движения отдельных блоков земной коры, но и движения скручивающего характера. Этим, вероятно, объясняется сигмовидное очертание в плане отдельных блоков горных пород, ограниченных разломами различного порядка. Наиболее характерно оно для пород наиболее древнего возраста. На территории Майминского района такие "сигмы" наиболее четко фиксируются в его западной части.
Породы палеозоя перекрыты рыхлыми отложениями четвертичного возраста.
Отложения краснодубровской свиты имеют более широкое площадное распространение по сравнению с отложениями нижележащих плит. Они развиты на водоразделах и на склонах, за исключением участков выходов коренных пород.
Отложения свиты представлены преимущественно алевритистыми глинами и, в меньшей степени, глинами, песчанистыми глинами и суглинками. Реже встречаются маломощные прослои супесей, глинистых песков. В самых верхних частях свиты преобладают иловатые лессовидные суглинки и глины. Окраска пород желтовато- и серовато-бурая, реже - коричневая и серая. Характерны известковистые выделения в виде пятнистых и нитевидных образований. Отмечается примесь терригенного материала алевролитовой размерности и обломки пород размером до 5 см. В нижних частях свиты иногда встречаются оолиты гидроокислов железа и марганца.
К монастырской толще отнесены рыхлые отложения вблизи долины реки Катунь. Для участков развития осадков монастырской толщи отличительной чертой является выровненный (террасовый) рельеф. Вполне возможно, что отложения этой толщи частично сохранились под аллювием террас и поймы реки Катунь.
Монастырская толща представлена глинами, алевритистыми и песчанистыми глинами, супесями, песками и галечниками. В верхней части толщи развиты также лессовидные глины и суглинки. Окраска пород чаще буровато-серая. В глинах иногда наблюдаются известковистые образования (пятна, жилки), раковинки моллюсков и неопределяемые растительные остатки. Преимущественным развитием в составе толщи пользуются глинистые остатки, остальные из перечисленных разностей обычно представлены маломощными прослоями.
Террасы р.Катунь можно разделить на две группы: высокие (4-5 террасы) и низкие (1-3 террасы).
Высокие террасы возвышаются над уровнем реки Катунь на 40-50 метров. Цоколь обнажается выше уреза воды на 20-30 метров, опускаясь лишь на отдельных участках ниже ее уровня на 5-10 метров. Таким образом, мощность аллювия может изменяться от одного метра до 20-40 метров. Террасы сложены разнозернистыми песками, песчано-гравийно-галечниковыми отложениями.
Низкие террасы имеют наиболее широкое развитие, они прослеживаются по обе стороны русла реки Катунь. Относительное превышение поверхности террас над урезом реки Катунь составляет 20-30 м. Мощность отложений террас может достигать 60 метров. Отложения террас представлены песчано-гравийно-галечниковыми отложениями с прослоями и линзами глин и суглинков с валунами и глыбами чаще известняков и гранодиоритов.
Высокая пойма прослеживается отдельными участками вдоль русла реки Катунь. Поверхность пойменной террасы находится выше уреза русла реки Катунь на 4-6 метров. Аллювий поймы представлен валунно-галечниковыми, гравийно-галечниковыми и песчано-галечниковыми отложениями. Мощность отложений около 40 метров. Верхняя часть высокой поймы часто вскрывается для хозяйственных целей. Состав аллювия в разных частях изменяется. Наряду с гравийно-галечниковыми отложениями здесь отмечаются песчано-глинистые и песчанистые отложения.
Отложения низкой поймы и русла реки Катунь прослеживаются в виде довольно широкой полосы почти в меридиональном направлении через всю площадь села. Отложения низкой поймы представлены старичной и русловой фациями, в составе которых развиты гравийно-галечниковые и песчанистые отложения. Русловая фация реки Катунь представлена гравийно-валунным и песчано-галечниковым материалом. В русле реки Катунь наблюдаются крупные глыбы пород (более 2-3 м).
На территории района также представлены делювиально-пролювиально-аллювиальные (нерасчлененные) отложения мелких рек, ручьев и логов. В долинах мелких рек развиты песчано-глинистые отложения с примесью щебенки местных пород. Долины временных водотоков (мелкие ручьи и лога) заполнены глинистыми и илистыми отложениями, также содержащими щебенчатый материал коренных пород. Обычно вверх по течению водотоков, а также по направлению от центра к ее склонам аллювиальные отложения постепенно сменяются делювиально-пролювиальными.
Постоянные и временные водотоки прорезают рыхлые отложения неоген-средне-четвертичного возраста, а также аллювий надпойменных террас и поймы реки Катунь верхнечетвертичного и современного возраста. Начало формирования отложений этих водотоков, вероятно, совпадает с началом формирования комплекса надпойменных террас реки Катунь. Накопление осадков продолжается и в настоящее время.
Тектоника
Майминский район расположен в северо-западной части Катунского антиклинория. Преобладающая часть антиклинория на изученной площади перекрыта рыхлыми неоген-четвертичными образованиями, слагающими юго-восточную окраину Бийско-Барнаульской впадины. По данным [Адаменко, 1966], Катунский антиклинорий представлен Кивдинско-Теспинским горстом и Сетовским блоком, разделенным Бехтемир-Ощепковским разломом.
По тектонической схеме изученности Кивдинско-Теспинскому горсту соответствует Бийско-Катунский массив и Катунская шовная зона, а Сетовскому блоку - Каимский синклинорий.
В составе Катунского антиклинория выделяются и несколько тектонических блоков субмеридиональной ориентировки. Границы между блоками осложнены серией крутопадающих нарушений, расположенных кулисообразно в общем меридиональном направлении.