Секвенс-стратиграфия ордовикского палеобассейна Балтоскандии

• Автор: Дронов, Андрей Викторович
• Шифр специальности: 04.00.09
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 306 с. : ил.

Оглавление
Введение
Общая характеристика бассейна
Раздел I. Секвенс-стратиграфический анализ ордовика Балтоскандии
Глава 1. Основные положения секвентной стратиграфии
§ 1. Общая характеристика секвентной стратиграфии
§ 2.Исторические корни секвентной стратиграфии
§ 3.Соотношение со смежными дисциплинами
§ 4. Основные понятия и определения
§ 5. Идеализированная модель строения секвенции
§ 6. Секвенс-стратиграфический анализ
Глава 2. Осадочные секвенции ордовика Балтоскандии
§ 1. Пакерортская секвенция
§ 2. Латорпская секвенция
§ 3. Волховская секвенция
§ 4. Кундаская секвенция
§ 5. Таллиннская секвенция
§ 6. Кегельская секвенция
§ 7. Везенбергская секвенция
§ 8. Фьякаская секвенция
§ 9. Юнсторпская секвенция
§ 10. Томмарпская секвенция
Глава 3. Кривая колебаний уровня моря для ордовикского периода.
§ 1. Общее описание
§ 2. Сравнение с другими кривыми
Раздел II. Высокочастотные колебания уровня моря
Глава 1. Карбонатные рампы
§ 1. Общая характеристика
§ 2. Степень выраженности границ секвенций
§ 3. Реакция на изменение уровня моря
Глава 2. Штормовая седиментация в волховской секвенции
§ I. Дистальные темпеститы
§ 2. Проксимальные темпеститы
Глава 3. Кривая колебаний уровня моря для волховского яруса
§ 1. Литофациальное моделирование
§ 2. Межрегиональные сопоставления
Раздел III. Модели седиментации для ордовика Балтоскандии
Глава 1. Холодноводные и тропические карбонаты
§.1. Терминология и определения
§.2. Современные холодноводные карбонаты
§ 3. Холодноводные карбонаты в ордовике Балтоскандии
Глава 2. Мелководная седиментация
§ 1. Темпеститы
§ 2. Тайдалиты
Глава 3. Глубоководная седиментация
§ 1. Известняково-мергельные ритмы
§ 2. Черные сланцы
§ 3. Морские красноцветы
Общие закономерности эволюции бассейна
Заключение
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ
Балтоскандия, наряду с Великобританией, традиционно считается классической областью развития ордовикских отложений в Европе. Будучи, однако, разделенными по площади между несколькими странами, эти отложения за исключением синтеза осуществленного Р.Мяннилем (1966), никогда не были объектом комплексного бассейнового анализа. Кроме того, за последние 20 лет в карбонатной седиментологии и стратиграфии произошли существенные изменения, которые не получили пока достаточного отражения в работах по геологии региона. В связи с этим назрела необходимость в обобщении на уровне, соответствующем современному состоянию геологической науки, известного на сегодняшний день материала по всему бассейну.
Ордовикский эпиконтинентальный палеобассейн Балтоскандии уникален в том отношении, что, является, по-видимому, единственным на сегодняшний день хорошо изученным в палеонтологическом, лито- и биостратиграфическом отношении бассейном, где долговременная тектоническая стабильность и отсутствие существенного привноса осадков позволяют вычленить эвстатический сигнал. Последнее обстоятельство имеет фундаментальное значение для глобальной корреляции и калибровки общей стратиграфической шкалы ордовикской системы.
Главная цель работы заключается в выявлении следов колебаний уровня Мирового океана в ордовикском разрезе Балтоскандии и проверке возможностей высокоточной стратиграфической корреляции на этой основе.
Основными задачами исследования являются: 1) Детальное седиментологическое изучение ордовикских отложений Балтоскандии и подбор для них адекватных седимен-тационных моделей, 2) Секвенс-стратиграфический анализ палеобассейна и реконструкция на этой основе общей кривой долгопериодных (1-10 млн. лет) колебаний уровня Мирового океана в ордовике, 3) Построение на базе литофациального и секвенс-стратиграфического анализа детальной кривой высокочастотных (200-400 тыс.лет) эвстатических колебаний уровня Мирового океана для "волховского" яруса среднего ордовика и осуществление на этой основе высокоточной корреляции разнофациальных разрезов.
Работа представляет собой первое обобщающее исследование по секвенс-стратиграфии ордовикского палеобассейна Балтоскандии, основанное на анализе данных по естественным обнажениям, карьерам и скважинам на территории России, Швеции, Дании и Эстонии, а также анализе литературных данных. В результате проведенных исследований

реконструирована кривая колебаний уровня Мирового океана для ордовикского периода, существенно отличающаяся от аналогичных построений американских авторов (Ross & Ross, 1992; 1995). Впервые для ордовика Балтоскандии проведено выделение пяти базовых моделей седиментации и обосновано преобладание штормовой седиментации в мелководных частях бассейна. Для волховского горизонта впервые осуществлена попластовая корреляция разрезов приглинтовой полосы России и реконструирована детальная кривая высокочастотных колебаний уровня моря. Учет этих данных позволяет на порядок увеличить разрешимость стратиграфической корреляции. Впервые проведено разделение холодноводных и тепловодных карбонатов в разрезе ордовикского бассейна Балтоскандии и выявлен стратиграфический интервал, на котором происходит их смена.
Основные защищаемые положения
1. Проведенный секвенс-стратиграфический анализ ордовикского палеобассейна Балтоскандии выявил в его строении 10 осадочных секвенций, от пакерортской до томмарп-ской (см. рис.1), отвечающих крупным циклам эвстатических колебаний уровня Мирового океана 3-го порядка (по Vail et al., 1977), продолжительностью от 1 до 10 млн. лет.
2. Построенная на основе анализа строения и литологического наполнения этих секвенций кривая эвстатических колебаний принципиально меняет представление о характере изменений уровня Мирового океана в ордовикском периоде. Она позволяет утверждать, что этот уровень не был существенно ниже в среднем ордовике, по сравнению с нижним и верхним, как это предполагается согласно реконструкциям американских авторов (Ross & Ross, 1992; 1995).
3. Все разнообразие обстановок осадконакопления и фаций в ордовикском бассейне Балтоскандии может быть сведено к пяти базовым моделям седиментации, смена которых в процессе эволюции бассейна контролируется колебаниями уровня моря, особенностями водной цирку-ляции и климатическими изменениями. Последний фактор обуславливает также смену терригенного осадконакопления карбонатным и "холодно-водных" карбонатов "тепловодными".
4.Седиментологический и секвенс-стратиграфический анализ вол-ховского интервала разреза позволяет построить детальную кривую высокочастотных малоамплитудных колебаний уровня Мирового океана для "волховского" яруса среднего ордовика. Учет такого рода колебаний может на порядок повысить разрешимость стратиграфической корреляции разнофациальных разрезов.

лирующейся с ним согласной поверхностью. Несогласие всегда формируется в момент относительного падения уровня моря при субаэральной экспозиции и эрозии отложений, оказавшихся выше уровня моря. При этом могут формироваться русла и каналы врезания. В прибрежной мелководной части бассейна эрозионная поверхность может переходить в поверхность ненакопления т.е. такую, которая отмечает не столько процесс эрозии подстилающих отложений, сколько вынос осадков в более удаленные от берега части бассейна и их не накопление на каком-то участке. В центральной части бассейна несогласие постепенно теряется среди согласных поверхностей. Естественно, что процесс субаэральной эрозии сопровождается выносом материалов этой эрозии в бассейн, где из этих материалов формируются осадки ранних стадий тракта низкого стояния (подводный конус выноса и т.д.). В удаленных от берега частях бассейна зачастую именно наличие грубозернистых осадков ранних фаз формирования тракта низкого стояния позволяет идентифицировать границу секвенции, которая проводится в подошве этих отложений.
Трактом низкого стояния (ТНС) называются отложения нижней части секвенции, заключенные между ее подошвой и трансгрессивной поверхностью. Они формируются при падении уровня моря и субаеральной эрозии из продуктов этой эрозии, а также при стабильном положении уровня моря на низкой отметке и на начальных стадиях подъема уровня моря, (см.фиг.6). В последнем случае, при медленном поднятии уровня моря, ТНС (его поздние фазы) образуется за счет того, что скорость привноса с берега осадочного материала превышает скорость поднятия уровня моря и, поэтому, несмотря на абсолютное повышение уровня моря происходит регрессия и обмеление бассейна.
ТНС всегда формируется в результате регрессии и поэтому имеет геометрию проградирующих клиноформ. ТНС может быть практически не идентифицируем в центральной части бассейна, куда не доходят выносимые с берега относительно грубозернистые осадки, хотя отложения, ему по времени соответствующие там неизбежно присутствуют. Отложения поздних фаз ТНС могут заполнять долины врезания и быть относительно изолированными от других порций этой седиментационной системы. В прибрежной части бассейна, которая оказывается под водой лишь на поздних стадиях трансгрессии, отложения ТНС зачастую вообще отсутствуют. Иными словами, отложения ТНС, даже если они, в принципе, присутствуют в данной секвенции, не везде могут быть зафиксированы в конкретном разрезе или уверенно идентифицированы. Они могут и вообще отсутствовать в конкретной секвенции, если снос с берега невелик. Кроме того, часто высказывается мнение, что отложения ТНС характерны только для перикратонных