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.

Основные защищаемые положения

1. Разработана детальная схема стратиграфического расчленения и корреляции разнофациальных верхнемаастрихтских отложений центральной и юго-восточной частей Горного Крыма на основе комплексного применения литологических, историко-геологических и палеонтологических исследований.

2. Установленные закономерные вертикальные и латеральные последовательности генетических и литогенетических типов отложений, обусловливают смену в пространстве и времени четырех фациальных зон: мелководно-шельфовых равнин, дистальной и проксимальной частей глубокого шельфа и континентального склона.

3. Обосновано рамповое строение изученного объекта на основе особенностей распределения в разрезе парагенетических ассоциаций генетических типов и фациальных зон.

4. В верхнемаастрихтских отложениях Крыма выделены две секвенции, которые отвечают эвстатическим колебаниями уровня моря.

Теоретическое и практическое значение

Выявленная закономерность строения верхнемаастрихтских отложений, позволяет прогнозировать и характеризовать площадное распространение литогенетических типов пород и связанных с ними полезных ископаемых. Результаты исследования могут использоваться при разработке местной и уточнении региональных стратиграфических шкал Горного Крыма. На основе цикло-фациального анализа отложений построена детальная кривая эвстатических колебаний уровня моря, что дает возможность коррелировать вернемаастрихтские отложения Крымского полуострова с другими одновозрастными отложениями в мировом масштабе.

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 разра