Ритмичность верхнемеловых отложений Русской плиты, СЗ Кавказа и ЮЗ Крыма : Строение, классификация, модели формирования

• Автор: Габдуллин, Руслан Рустемович
• Шифр специальности: 04.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 406 с. : ил.

Глава 1. Методика изучения ритмичности в карбонатных толщах
Глава 2. Стратиграфия верхнемсловмх отложений Русской плигм, К)юЗаналною Крыма и Северо-Западною Кавказа
2.1 (тратт рафия верхне.ме.юных отложений Русской нлт-ы
Сснкчанский ярус
Т ронский ярус 2ч
Коныжскнй ярус
( актонский ярус
Кампа некий яру с
Маастрихтский ярче
2 2 Страш! рафия верхнемеловых отложений Ют о-Западного Крыма
Ссноманскмй ярус
Гуронский ярус
Качшанскнй ярче *3
Маастрихтский ярус
2 2 Стратиграфия зерх немеловых опложений Северо-Западного Кавказа
Гуронский ярус
Гуронский ярчс-коньякский Ярус
Конья кс кий ярус ’- сатонский ярус
Маастрихтский яру с
Глава 3. Типизация и строение выделенных типов ритмов верхнемеловых отложений Русской плиты, Юго-Западного Крыма и Северо-Западного
Кавказа
I лава4. Условия формирования ритмичности карбонатных толщ
Исгория тччекия ритмичности карбонат ных голос
Условия формирование карбонатных ртмов
Механизмы формирования ритмичности 70'
Глава 5. Модели условий формирования карбонатных ритмичных
толщ
Седиментацнонныс модели формирования ритмичных карбонатных
•юлш
Условия формирования современных и древних перйодатов по данным Программы
глубоководного бурения
Гипотезы о причинах изменения климата
Глава 6. Условия формирования выделенных типов ритмов из меловых отложений Русской плиты, ЮЗ Крыма и СЗ Кавказа
Сеноманский век
Тчронский ИСК.
Сатонский век
Кзмпансхий век
Маастрихтский век 2X4
Заключение
Список использованных источников
Приложения
Актуальность работы.
Природа ритмичности карбонатных толщ хорошо изучена за рубежом и слабо изучена в России и странах СНГ. Между тем этот вопрос имеет важное теоретическое и практическое значение. Природа карбонатных ритмов весьма проблематична: часто она для одних и те же разрезов интерпретируется по-разному с привлечением ряда противоречащих друг другу климатических, палеогеографических моделей. В настоящее время отмечена связь формирования нефтематеринских пород с ритмичным колебанием уровня моря. Циклические изменения климата и ландшафтно-географических условий, восстанавливаемые по ритмичным разрезам - важный аспект для прогноза и поиска месторождений полезных ископаемых. Климато-палеогеографическая природа установленной ритмичности внутри битуминозных мергелей сеноман — туронского бескислородного события (ОАЕ-2) актуальна для стратиграфии и поиска полезных ископаемых. Широкая площадная распространённость и выдержанность ритмичных пачек в изученных разрезах позволяет опознавать и прослеживать отложения при проведении геолого-съёмочных работ.
Цель работы
Основная цель работы заключается в изучении ритмичности в карбонатных толщах верхнемеловых отложений Русской плиты, СЗ Кавказа и ЮЗ Крыма. Конкретные задачи состояли из: 1) выделения ритмов; 2) классификации ритмов; определения: 3) строения ритмов; 4) механизмов и моделей формирования ритмичных толщ и 5) палеогеографических условий седиментации.
Научная новизна
Впервые изучены ритмично построенные карбонатные толщи верхнего мела Русской плиты, ЮЗ Крыма и СЗ Кавказа комплексированием литологогеохимических, палеонтологических и петромагнитных методов на современном научном уровне. Предложена новая единая классификация типов ритмов для эпиплатформенных нефлишевых и флишевых разрезов. Систематизированы представления о терминологии, существующих механизмах и моделях формирования ритмичности карбонатных толщ. Одна модель предложена впервые. Установлена батиметрическая зональность типов ритмов и моделей условий их формирования.
' - Практическая ценность
Практическая ценность работы заключается в возможности использования полученных результатов при расчленении и корреляции верхнемеловых отложений Русской плиты и её южного обрамления. Результаты исследований в дальнейшем могут послужить материалом для построения

литолого-палеогеографических карт для указанных территорий, прогнозирования районов распространения нефтематеринских пород.
Фактический материал
Сбор фактического материала на протяжении 1995-1998 гг. заключался в описании 22 разрезов верхнемеловых отложений (фиг. 1) в естественных обнажениях и карьерах Русской плиты (Брянская область — 3, Белгородская область — 1, Ульяновская область — 1, Саратовская область — 4), ЮЗ Крыма (Бахчисарайском район — 9) и СЗ Кавказа (Краснодарский край — 4). Отобранные из этих разрезов 617 образцов горных пород затем были изучены с применением физико-химических, петрографических, литологических, палеонтологических и петромагнитных методов. Изучено 135 шлифов. 442 образца были подвергнуты комплексным петромагнитным исследованиям, 434 образца — определению концентрации диоксида углерода, 399 образцов — определению концентрации органического углерода. Масс-спектральный анализ изотопов 8С13 и SO18 был проведён по 39 образцам, рентгено-фазовый анализ — по 6 образцам. Образцы пород анализировались в лабораториях геологического факультета МГУ, ГИН РАН, НИИ Геологии СГУ (Саратов) и института земных технологий Брюссельского Университета (Бельгия).
Акцент был сделан на изучении строения и происхождения терригенно-карбонатных ритмичных толщ верхнего мела. Карбонатные ритмичные толщи были исследованы детально. Ритмично построенные терригенно-кремнистые и кремнистые верхнемеловые толщи автором не изучались.
Помимо собственного материала и данных, автор использовал материал и данные, любезно предоставленные Е.Ю.Барабошкиным, Д.П.Найдиным, A.C. Алексеевым, А.Ю.Гужиковым, А.Б.Богачкиным, АВ.Ивановым, Н.А.Бондаренко, Е.А.Щербининой, Н.А.Тур, Е.А.Кеппенсом, Е.В.Поповым, А.В.Марининым, Т.А.Кузьмичёвой и АБ.Выдриком.
Апробация
Апробация включает устные и стендовые доклады автора о результатах исследований на ряде конференций: Международных конференциях по фундаментальным наукам «Воробьёвы Горы» и «Ломоносов», Москва (1995, 1996, 1997, 1998, 1999); Всероссийской конференции «Проблемы изучения биосферы», Саратов (1996); XXVIII региональном Европейском коллоквиуме по седиментологии, Гейдельберг, ФРГ (1997); Международной конференции, посвященной памяти профессора В.В. Тикшаева, Саратов (1998) и IV Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле», Москва (1999). Автор выступал с докладами на юбилейной сессии РАЕН, посвящённой 100-летию А.Л.Чижевского, Москва (1997), научных чтениях, посвященных 90-летию профессора М.В.Муратова, Москва (1998); а также заседаниях рабочих групп в рамках проектов: Mid Cretaceous Sea Level Project — Амстердам (1994); 1GSP №362 (Tethyan/Boreal Cretaceous Correlation) — Стара Лесна, Словакия (1997); INT AS (Bio-events at the K/T boundary on the southern margin of the white chalk sea) — Москва (1998).
Автор участвовал в работе: Международного симпозиума Евросоюза по геонаукам (EUG-9,10), Страсбург, Франция (1998, 1999); Международного
(0,3 м). Стяжения фосфоритов разной формы, в основном полуокатанные. Их максимальная концентрация сосредоточена в средней части «плиты».
Пачка Ш. Желтовато-серый мел, иногда окремнелый, мощностью 2,5 м. Микроскопически данная порода представляет собой известняк биокристаллокластический. Отложения пачки содержат: lnoceramus lamarki, In. apicalis, Micraster corbovis, M. leskei, Conulus subrotundus, C. subconicus d'Orb., Scaphites geitnitzi d'Orb., Lewesiceras peramplum, Micraster corstetudinarium, Holaster planus. Среднетуронский возраст отложений данной пачки устанавливается по присутствию зональных видов lnoceramus lamarki, In. apicalis. Верхний турон устанавливается по находкам иглокожих Micraster corstetudinarium, Holaster planus.
Общая мощность пород среднего-верхнего турона в разрезе составляет 4,2-4,5 м. Для средне-верхнегуронских отложений разрезов г, Вольска характерна вышеописанная ассоциация морских ежей. В работах М.Н.Матесовой (Матесова, 1930) из туронских отложений отмечались также массовые находки устриц, брахиопод, зубов и обызвествлённых позвонков акуловых рыб. Фаунистический комплекс турона Вольска во многом похож на -гуронский комплекс из Старого Оскола. В туронских отложениях встречены следы жизнедеятельности Chondrites, Teichichnus и Planolites.
В туронских отложениях Вольского разреза ритмичность отсутствует.
Разрез у селения Нижняя Банновка (фиг. 10)
Средний ПОДЬЯРУС
Пачка П. «Сурка». Песчанистый мел с равномерно рассеянными фосфоритовыми желвачками (0,8 м). В слое встречены раковины устриц. В основании пачки присутствует «фосфоритовая плита» — сильно сконденсированный прослой (0,3-0,4 м) сцементированных фосфоритовых желваков различной формы, хорошо окатанных, чёрного и коричневого цвета мощностью.
Ритмичность в пачке II не установлена.
Пачка III. Писчий мел, мергелистый мел и мергели. Зона lamarki, средний турон. Отсюда также происходят находки Actinocamax intermedins Arkh. (Герасимов и др., 1962). Мощность отложений пачки составляет 22-24,8 м. Без видимого резкого контакта толща переходит в «губковый слой».
Подначка Ш-1. Плитчатый мел, микроскопически представляющий собой известняк биокристаллокластический и мелоподобные биокристаллокластические мергели (5,8 м). Ритмичность представлена переслаиванием пластов мергеля (0,5-2 м) и мела (1-2,2 м). Выделено 2 ритма типа «М».
Подпачка Ш-2. Серовато-белый мел (биокристаллокластический известняк). Этот интервал разреза содержит большое количество поверхностей размыва и горизонтов с призматическим слоем иноцерам и целыми раковинами. Расстояние между прослоями с остатками иноцерам составляет около 0,1 м. В 7-8 м от кровли пачки наблюдается окремнелый панцирь (мощность 2-3 м). Ритмичность представлена чередованием слоев мела и поверхностей размыва. Из-за плохой доступности этой части обнажения (скальный выступ) число ритмов приблизительно оценивается равным 25, а