Строение и условия формирования карбонатных отложений верхнего маастрихта Крыма.

Строение и условия формирования карбонатных отложений верхнего маастрихта Крыма.

Е.В. Яковишина

Введение

Актуальность исследования

Первые геологические исследования в Горном Крыму проводились еще более 200 лет назад. Поэтому к настоящему времени накоплен богатый фактический материал, касающийся строения и стратификации маастрихтских отложений. Однако далеко не все представления геологов об этих осадочных образованиях соответствуют современному уровню геологии с ее высокими требованиями к точности, детальности стратиграфических исследований и палеоэкологических реконструкций. Для приближения к этим требованиям необходимо комплексное изучение опорных разрезов и скважин с использованием новых методов стратиграфии и палеогеографии. Кроме того, за последние десятилетия существенно изменились представления о процессах образования и накопления карбонатных осадков, что делает актуальным обобщение имеющихся данных с использованием единой современной методики научного анализа, направленной на выявление закономерностей формирования карбонатных отложений изучаемого района.

Верхнемаастрихтские отложения были выбраны в качестве исследуемого объекта неслучайно. Они широко распространены на Крымском полуострове и хорошо обнажены. Полученные автором новые и обобщенные уже имеющиеся данные по литологии, седиментологии, палеонтологии и палеоэкологии дают возможность детального изучения и построения седиментационной модели. Маастрихтские отложения интересны еще и тем, что их формирование связано с этапом, предшествующим одному из вымираний организмов на рубеже MZ и KZ.

Цель и задачи исследования

Цель работы заключалась в выявлении строения и условий формирования карбонатных отложений верхнего маастрихта Крыма. Для этого решались следующие задачи: 1. Комплексное изучение верхнемаастрихтских отложений. 2. Стратификация и детальная корреляция разрезов. 3. Генетическая типизация отложений и диагностика фаций. 4. Циклофациальный анализ отложений. 5. Создание секвенс-стратиграфической модели расчленения разрезов верхнего маастрихта. 6. Построение на базе секвенс-стратиграфического анализа детальной кривой высокочастотных эвстатических колебаний уровня моря.

Научная новизна

Работа представляет собой первое исследование по секвентной стратиграфии верхнемаастрихтских отложений Крымского полуострова, основанное на детальном изучении естественных обнажений, скважин и анализе литературных данных. Для центральной и юго-восточной частей Горного Крыма разработана литолого-стратиграфическая схема расчленения и корреляции разнофациальных разрезов верхнего маастрихта, основанная на принципах, предложенных А.С. Алексеевым (1989). В результате проведенных работ создана оригинальная модель циклофациального расчленения верхнемаастрихтских отложений изученного региона. Выделены и прослежены границы разноранговых секвенций, определены закономерности образования их седиментационных трактов. Показано, что их последовательная смена в течение позднего маастрихта обусловлена главным образом действием двух факторов: изменением тектонической ситуации и эвстатическими колебаниями уровня моря. Исходя из сравнительного анализа современных обстановок осадконакопления и геологической летописи, зашифрованной в строении разрезов, разработана седиментационная модель ископаемых карбонатных тел изучаемого региона.

Фактический материал

В основу работы положены результаты личных исследований автора в ходе полевых работ с 2001 по 2005 годы. Проведено полевое послойное описание эталонных разрезов верхнемаастрихтских отложений Крыма и их детальный макро- и микроскопический анализ. Изучен геолого-геофизический материал по 30 разведочным скважинам, в лабораторных условиях изучены и проанализированы более 500 шлифов. Автором была проведена микро - и макросъемка большей части шлифов и образцов, а также макрофауны на кафедре минералогии МГУ. При разработке литолого-стратиграфической схемы верхнемаастрихтских отложений Л.Ф. Копаевич, В.Н. Беньямовским, А. Донт были выполнены определения по разным группам ископаемых организмов. Для решения поставленных задач использовался комплекс методов исследования вещественного состава пород включающий: определение содержания диоксида углерода (CO2) объемным методом на аппарате Кноппа-Фрезениуса; расчет количества органического углерода (Сорг.) методом автоматического кулонометрического титрования по величине PH на экспресс - анализаторе АН-7529; рентгенофазового анализа глинистой фракции на рентгеновском дифрактометре ДРОН-4. Совместно с коллегами из Саратовского университета были отобраны и проанализированы образцы на палеомагнитные и петромагнитные свойства. Помимо результатов личных исследований в работе обобщены опубликованные ранее данные и фондовые материалы по геологии, литологии, стратиграфии, геофизике, истории развития и тектонике Крыма в позднемеловое время.

Апробация работы

Основные положения работы докладывались на Конференции молодых ученых в МГУ (Москва, 2001), на Третьем Всероссийском литологическом совещании (Москва, 2003), на Втором Всероссийском меловом совещании (С-Петербург, 2004), на Международном семинаре по геомагнетизму в Казани (2005), на Международном палеогеновом симпозиуме в Бельгии (2003), на заседаниях кафедры региональной геологии и истории Земли геологического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 3 статьи в реферируемых журналах (в том числе две - в соавторстве), 7 тезисов.

Объем и структура работы

Работа изложена на 210 страницах машинописного текста, состоит из Введения, 7 глав и Заключения, сопровождается таблицами, рисунками, фотографиями шлифов, разрезов, образцов, фауны, списком литературы из 161 наименований.

Благодарности

Автор выражает глубокую благодарность за критические замечания и постоянную помощь в работе своему научному руководителю, профессору А.М. Никишину. Автор благодарит своих коллег по кафедре Л.Ф. Копаевич, А.С. Алексеева, Д.И. Панова, Е.Ю. Барабошкина, С.Н. Болотова, И.В. Шалимова, А.В. Тевелева, М.В. Коротаева, А.В. Ершова за дискуссии, ценные советы и консультации, а В.Н. Бенямовского за определения фораминифер.

Автор весьма признателен друзьям и коллегам Т.В. Кузнецовой, Н.В. Правиковой, Е.В. Зайцевой, О.А. Орловой, Е.М. Тесаковой, А.В. Зайцеву за постоянную поддержку, помощь и советы. Автор рад случаю поблагодарить свою семью за понимание и многолетнюю поддержку.

Строение и условия формирования карбонатных отложений верхнего маастрихта Крыма.

Е.В. Яковишина

Введение

Актуальность исследования

Первые геологические исследования в Горном Крыму проводились еще более 200 лет назад. Поэтому к настоящему времени накоплен богатый фактический материал, касающийся строения и стратификации маастрихтских отложений. Однако далеко не все представления геологов об этих осадочных образованиях соответствуют современному уровню геологии с ее высокими требованиями к точности, детальности стратиграфических исследований и палеоэкологических реконструкций. Для приближения к этим требованиям необходимо комплексное изучение опорных разрезов и скважин с использованием новых методов стратиграфии и палеогеографии. Кроме того, за последние десятилетия существенно изменились представления о процессах образования и накопления карбонатных осадков, что делает актуальным обобщение имеющихся данных с использованием единой современной методики научного анализа, направленной на выявление закономерностей формирования карбонатных отложений изучаемого района.

Верхнемаастрихтские отложения были выбраны в качестве исследуемого объекта неслучайно. Они широко распространены на Крымском полуострове и хорошо обнажены. Полученные автором новые и обобщенные уже имеющиеся данные по литологии, седиментологии, палеонтологии и палеоэкологии дают возможность детального изучения и построения седиментационной модели. Маастрихтские отложения интересны еще и тем, что их формирование связано с этапом, предшествующим одному из вымираний организмов на рубеже MZ и KZ.

Цель и задачи исследования

Цель работы заключалась в выявлении строения и условий формирования карбонатных отложений верхнего маастрихта Крыма. Для этого решались следующие задачи: 1. Комплексное изучение верхнемаастрихтских отложений. 2. Стратификация и детальная корреляция разрезов. 3. Генетическая типизация отложений и диагностика фаций. 4. Циклофациальный анализ отложений. 5. Создание секвенс-стратиграфической модели расчленения разрезов верхнего маастрихта. 6. Построение на базе секвенс-стратиграфического анализа детальной кривой высокочастотных эвстатических колебаний уровня моря.

Научная новизна

Работа представляет собой первое исследование по секвентной стратиграфии верхнемаастрихтских отложений Крымского полуострова, основанное на детальном изучении естественных обнажений, скважин и анализе литературных данных. Для центральной и юго-восточной частей Горного Крыма разработана литолого-стратиграфическая схема расчленения и корреляции разнофациальных разрезов верхнего маастрихта, основанная на принципах, предложенных А.С. Алексеевым (1989). В результате проведенных работ создана оригинальная модель циклофациального расчленения верхнемаастрихтских отложений изученного региона. Выделены и прослежены границы разноранговых секвенций, определены закономерности образования их седиментационных трактов. Показано, что их последовательная смена в течение позднего маастрихта обусловлена главным образом действием двух факторов: изменением тектонической ситуации и эвстатическими колебаниями уровня моря. Исходя из сравнительного анализа современных обстановок осадконакопления и геологической летописи, зашифрованной в строении разрезов, разработана седиментационная модель ископаемых карбонатных тел изучаемого региона.