Тарасов / geokniga-geohistoricaldeodynamicbasinanalysis1999 (1)
.pdf
|
Широта |
|
|
|
Естественная |
|
виртуального |
|
|
|
остаточная |
||
геомагнитного |
|
81ЭС(%о) |
намагниченность |
|||
|
полюса (°) |
|
(А/т) |
|||
-90 |
90 |
1.0 |
2.0 |
3.0 |
10"5 |
104 |
СМ8
СМ9
смю
CM10Nn-1 CM10Nn-2 CM10N
СМ11
СМ12
СМ14
СМ15
Рис. 1.8. Корреляция магнитостратиграфической шкалы, естествен ной остаточной намагниченности (NRA) и содержания стабильного изо топа С1'1 в верхнем валанжине в разрезе Каприоло, север Италии. По [Channell et al., 1993].
же литолого-минералогическая, петромагнитная характеристика свит и дана структурная привязка изученных частных разрезов. Учет полу ченных данных позволил с высокой точностью произвести увязку ча стных разрезов и избежать стратиграфических пропусков (рис. 1.10). При этом биостратиграфическая схема, составленная на основании Найбинского разреза (рис. 1.11), в отличие от регионального Хатангского разреза (см. выше), оперирует не только общими зонами по иноцерамам (наиболее важной руководящей группой данного региона), но и ренами (биостратиграфические единицы шкалы палеобиогеографи ческой области, распространенные в нескольких бассейнах седимен тации [Зонова, 1984], а также лонами (зональная единица шкалы па леобиогеографической области, распространенная в одном из бассей нов седиментации [Зонова, 1984]).
Другим примером может служить разрез Шах-Богота, который не сомненно следует выделить в качестве опорного для коньякского яруса востока Европейской палеобиогеографической области (ЕПО). Совре-
28
Литология |
Магнитная |
События по Ярусы |
|
полярность |
|||
|
нанопланктону |
||
|
Зоны по аммонитам |
||
|
|
S. Hugii |
|
|
С М 3 |
||
|
|
<d |
|
|
|
Q. |
|
|
|
Q. |
|
|
|
CO |
|
|
|
Ш |
|
|
— |
L. Bollii |
|
|
СМ4 |
||
|
4— Р. Angulicostata |
||
|
|
(P.catulloi) |
|
|
|
FaraonI Level |
|
|
CM5 |
||
|
CM6 |
||
|
— R.Terebrodentarius |
||
|
|
Q. |
|
|
CM7 |
||
|
|
CD |
|
|
CM8 |
||
|
I |
C. Cuvilleri |
CM9
Широта виртуального геомагнитного полюса (°)
Рис. 1.9. Корреляция магнитостратиграфической шкалы, мест нахож дения зональных аммонитов и нанофоссилий в разрезе Боссо в Апенни нах, Италия. По [Channell et al., 1995].
менные данные показывают, что здесь коньякские отложения прекрас но вскрыты; прослеживается непрерывная связь как с подстилающими туронскими, так и с покрывающими сантонскими отложениями. Мощ ность отложений яруса достаточно представительна (49 м); они хоро шо охарактеризованы стратиграфически важными для коньяка ЕПО
29
группами макро- и микрофауны: иноцерамами, морскими ежами, фораминиферами [Найдин и др., 1984]. Разрез Аксыиртау может быть ре комендован в качестве опорного для кампанского и маастрихтского ярусов, а разрез Кауртакапы — для датского яруса региона (все три разреза расположены в пределах стопроцентной обнаженности на Мангышлаке).
Принципиально важным при составлении схемы является сравне ние материалов по опорным разрезам с данными, полученными зару бежными стратиграфами по некоторым детально изученным разрезам Западной Европы. Это необычайно важно еще и потому, что некоторые из них располагаются в пределах стратотипических местностей. Сюда следует включить результаты английских и французских исследовате лей по сеноману и турону, западногерманских, английских и бельгий ских — по коньяку, сантону, кампану и Маастрихту [Kennedy, 1984; Robaszynski et а 1., 1982; Wood etal., 1984; и др.].
Совершенно особое место занимают разрезы буровых скважин. Хо тя они отличаются от естественных обнажений отсутствием возможно сти их многократного изучения, тем не менее информация, полученная путем послойного отбора проб на микрофаунистический анализ и ред кие находки макрофауны детально описанного керна скважины, очень важна для сопоставления зональных шкал по различным группам фоссилий. Например, для верхнего мела — это увязка микро- и макрозонального деления, в палеогене — сопоставление зон по различным группам микроорганизмов. Прикаспийская, Туранская, Западно-Сибир ская, Скифская платформы, а также отдельные районы Русской плиты достаточно полно разбурены; по ним собран огромный материал, позво ляющий сопоставить разрезы верхнего мела и палеогена запада и восто ка ЕПО, Средней Азии, Сибири. Кроме того, из скважин, в отличие от обнажений, можно извлечь неокисленные породы, более пригодные для геохимических и петромагнитных исследований. Весьма важно как можно более тщательно увязать данные бурения с различными геофизи ческими материалами и с сейсмопрофилированием в частности. По следнее позволяет определить геометрию стратонов и в комбинации с детальной стратиграфией, полученной по скважинам, более точно су дить о конфигурации бассейна и условиях седиментации.
Необходимо подчеркнуть важность тщательного отбора керново го материала, чтобы он не загрязнялся породами из бурового раствора или перекрывающей толщи. Небрежно взятые пробы не раз приводили к стратиграфическим и геологическим ошибкам.
Данные комплексного изучения опорных разрезов глубоких сква жин публиковались в специальной серии работ («Опорные скважины
СССР»), не считая других публикаций. зо
ВОРОНЕЖСКАЯ АНТЕКЛИЗА |
ПРИКАСПИИСКАЯ СИНЕКЛИЗА |
|
САРАТОВСКОЕ ПРАВОБЕРЕЖЬЕ |
САРАТОВСКО-ВОДГОГРАДСКО-ОРЕНБУРГСКОЕ |
КАРАСАЛЬСКАЯ МОНОКЛИНАЛЬ |
|
ЗАВОЛЖЬЕ |
|
|
|
Глины о Calllhoplltee vraconensls 5 м
Глины светло-серые о прослоями алевро литов с Hoplltes dantatus, Н. engersianus и с комплексом фораминифер Dorothia gradata
Пески кварцевые о прослоями песчаников светло-серых с редкими маломощными прослоями глин и алевролитов, фосфоритами с Otohoplltes destombesi, Cleoniceras (Neosaynella) cantianum, Arcthoplites jachromensis до 75 м
U 1 U J 1 U J L U
Глины темно-серне с прослоями алевролитов и песчаников
средкими находками фораминифер: Evolutlnella sp., Dorothia gradate, Eplstomlna carpenter!
до 80 м
Глины темно-серые с прослоями алеврохитов и глауконитовых песчаников с НорН tes den tatus и фораминиферами Evolutlnelli
albiensis u Gaudrylna subcretaceae до 100 м
ITTI п гггт
Переслаивание песков, песча ников глауконитовых и глин с ^комплексом фораминифер Conorboldes mitra, Epistomina splnulifera до 120 м
□ J t l J l C G l L I J L
Глины серые и алевролиты о комплексом фораминифер Vemeuilina kasahstanica
_________________ до 10 м__________________
Глины серые, алевритистые с прослоями алевролитов с AuceLlina apttensis, Nucula pectinata, Corbula strtatula, Thetlronla minor с комплексом фораминкфер Rosallna dampelae и Glandulina aptlensls до 10 м
Глины темно-серые битуминозные, сланцеватые и глины плотные с ярозитом с тонкими прослоями сидеритов и иэвеотковистых песчаников; внизу пески. Deehayesltes deshayesl, Aconeceras trautscholdl, Ancyloceras matberonlanum. Комплекс фораминифер c MjatUukaena aptlensls до 80 м
iLU lU H IL
лины с прослоями алевролитов с омплексом фораминкфер Vemeuilina kasahstanica^ _до_20 м
Глины с прослоями алевролитов с Eplchelonlceras tschemyschewi и комплексом фораминифер Rosallna dampelae до 50 м
Глины с прослоями горючих сланцев и известняков с текстурой сопе-1п-сопе. В основании чередование глин, алевролитов а алевропесчаников. Deshayesltes deshayesl, D.welsBl, D.dechyi, Corbula Jullae. Комплекс
фораминифер c Eplstomlna aptlensls, Haplophragmoldes uralskensls до 90 м
' Преимущественно песчаноалевролитовая толща
с пачками глин до 200
Глины равномерно переслаивающиеся с песчаниками до 105 м
тттшттттт
Преимущественно песчаники глауконитовые, в основании гравий кремнистый, кварцевый до 22 м
Глины серые песчанистые с прослоями |
|
][|]1 Ш Ш ][[ |
|
|
Глины серые, |
|
|
песков, с комплексом фораминифер |
|
|
|
Bullminella humills u Gavelinella |
|
|
|
____________ lnfracomplanata |
|
|
|
|
песчанистые с |
|
|
Пески |
прослоями и |
|
|
гнездами алевролитов |
|
Глины с прослоями алевролитов с |
|
глауконитово |
и песков с Oxyteuthis |
|
Oxyteuthis jasykowi. и комплексом |
-кварцевые |
jasykowl. Комплексы |
|
фораминифер с Conorbinopsis |
до 70 м |
фораминифер: вверху |
|
barremicus u Gyroidinodes sokolovae |
|
с Conorbinopsis |
|
|
|
barremicus и |
|
до 00 м |
|
Gyroldinoldes sokolovae; |
|
|
|
внизу с MlUammina |
|
|
|
mjatliuka |
|
|
шшгаши |
Глины почти черные, песчанистые |
||
|
до 75 м |
РШШШЖ |
|
|
|
|
|
Глины черные о анкеритово-кальцитовыми |
|
|
|
конкрециями со Speetoniceras versicolor и |
|
слабоалевритистые со Speetoniceras |
|
комплексом фораминифер с Cribrostomoides |
|
versicolor и комплексом фораминифер с |
|
lnfracretaceus u Trochammlna gyroidiniformis |
|
Cribrostomoides lnfracretaceus и |
|
______ _ |
_до 40 м |
|
Trochammlna gyroidinlfomls до 35 м |
|
|
|
Переслаивание глин алевритистых и |
Фосфоритовий конгломерат с |
|
песчаников глинистых с фосфоритами |
|
Polyptychites keyserllngl до 0,5 м |
|
с Polyptychites sp., Buchla вр. и |
|
|
|
|
фораминиферами Haplophragmoldes |
valanglnlcus, Marginulinlta pyramldalls, Epistomina tenulcostata
ГПТГПТПШ
Песчаники зеленовато - серые с тонкими пропластками глин с отпечат Гками бухий и фораминиферами Recurvoi J des embensls, Bulbobaculltes inconstans,
l Trochammlna pseudotnflata до 20 м
ТГТГТПТПТГТТ1
Рис. 1.7. Унифицированная стратиграфическая схема нижнемеловых отложений Восточно-Европейской платформы (1993).
Правая часть отражает корреляцию стратонов крупных структур внутри региона.
Вклейка, зак. 2497
Рис. 1.11. Схема биостратиграфического расчленения меловых отложений Сахалина. По [Верещагин и др., 1987].
Вклейка, зак. 2497
Можно констатировать, что опорные разрезы являются своеобраз ными «ключами» для раскрытия закономерностей развития фаунистических сообществ и палеогеографических обстановок.
Эталонные границы
С выделением опорных разрезов ярусов тесно связана характери стика ярусных границ. Действительно, положение границ стратонов в общей последовательности слоев стратисферы определяет и место са мого стратона в этой последовательности. Естественно, что при акцен те на границы предлагается выделять такие, с которыми можно было бы проводить сравнение и которые часто называют «стратотипами границ (boundary stratotypes)». Это не совсем верно: стратотип — объ емное понятие, это некая толща пород. Граница же (в стратиграфии) — это поверхность раздела в трехмерных телах. Поэтому логичнее гово рить о «лимитотипе» — то есть типичной или эталонной границе [Стратиграфический..., 1992; Найдин и др., 1994]. В настоящее время выбор границ ярусов и подъярусов определяется Международной стратиграфической комиссией путем представления возможных «лимитотипов» и голосования (эта процедура вызывает справедливую критику [Найдин, 1996]). Таким образом, границы, так же как и стра тотипы, нуждаются в комплексном обосновании, но главное в догово ренности между стратиграфами в принципе их проведения.
При выборе границ ярусов и подъярусов Международная страти графическая комиссия предлагает руководствоваться несколькими принципами:
а. Выбранная граница должна опознаваться в как можно более об ширном регионе, желательно, например, в пределах Бореального и Тетического палеобиогеографических поясов.
б. Выбор должен основываться на детальной корреляции с исполь зованием биостратиграфии, магнитостратиграфии, секвентной и изо топной стратиграфии.
в. Стратиграфический уровень, соответствующий рекомендован ной границе, должен быть максимально пригодным для практических целей.
г. Выбор глобального лимитотипа и точки (Global boundary Stratotype Section and Point, GSSP) в первую очередь зависит от марки рующих признаков (boundary markers). Сведения по существующим историческим стратотипам должны быть учтены, но последние не мо гут повлиять на выбор новых границ, обеспечивающих надежную кор реляцию на обширном пространстве [Rawson, Dhondt, 1996].
При этом возникает несколько проблем общего порядка.
31
1. Должен ли лимитотип располагаться в стратотипическом регионе? По этому вопросу имеются самые разноречивые представле ния. Например, лимитотип подошвы апта предлагается проводить по подошве магнитохрона МО в разрезе глубоководных фаций Умбрий ских Апеннин [Erba et al., 1996] (рис. 1.12). Сам стратотип апта и его парастратотипы расположены в мелководных фациях [Зоны..., 1989]. Подошву аптского яруса, в соответствии со стандартной шкалой Сре диземноморской палеобиогеографической области [Hoedemaeker et al., 1995], рекомендовано проводить по появлению аммонита Deshayesites tuarkyricus, существование которого доказано только для разрезов Туркмении [Богданова, 1983]; остальные находки, особенно в Апенни нах [Erba et al., 1996], являются более чем спорными. Очевидно, что исходя из столь разнородных признаков, предлагаемый лимитотип не только сложно обосновать, но и даже сопоставить со стратотипом апта. При этом естественно встает вопрос соответствия объема яруса (подъ яруса) в стратотипе и определяемого лимитотипами.
2.На основании какой группы (групп) органического мира дол жен выбираться лимитотип? Почти каждый палеонтолог, изучающий какую-то группу ископаемых, убежден, что именно эта группа может быть использована в качестве основной при выборе лимитотипа. Так, для всего мезозоя в целом долгое время считалось, что только аммониты могут являться такой группой. Но переходя к прибрежно-морским и, на оборот, к глубоководным разрезам, «работают» другие группы фауны. Поэтому этот пункт также стал предметом согласования.
3.По появлению или по исчезновению руководящих форм должен выбираться лимитотип? В данном вопросе в большинстве случаев достигнуто согласие, что границы надо проводить по первому появлению (First occurrence, FO) тех или иных руководящих форм. По явление ископаемых обычно более легко обнаруживается в разрезах, чем последнее присутствие (Last occurrence, LO), которое привлека ется обычно для комплексной характеристики того или иного интерва ла или для фиксации какого-либо «события».
4.Опознаваемость границ в различных фациях и палеобиогео графических областях. Сложности данного вопроса достаточно разо браны в работе С. В. Мейена [1989]. Основная проблема заключена в об наружении взаимозаменяемых признаков при фациальных переходах.
5.Проблема изохронности границ. Какими бы универсальными ни были группы органических остатков, границы стратиграфических подразделений не могут быть прослежены по ним повсеместно и в различных фациях. Это отражено на рис. 1.13, иллюстрирующим со отношение реальных стратонов и границ и идеальных хронологических границ. Поэтому в последнее время предложено определять границы
32
to
. р л и i ium iu km1I . М .Л
Ярус |
Тетическая |
зона, |
|
|
аммониттовая |
|
Мула, 1992 |
Альб |
L ta rd e fu rc a ta |
|
Н . ja co b i |
|
A . nolani |
|
Р. m e lch io ris |
А п т |
Е. subnodosooostatum |
D. fu rc a ta |
|
|
D. d e sh a ye si |
|
D . w e issi |
|
D. tu a rk y ria is |
Бар |
W. sa ra sin i |
|
Рис. 1.12. Комплексная стратиграфия апта. По [Erba et al., 1996].
FO — первое появление в разрезе, LO — последнее присутствие в разрезе.
U)
Рис. 1.13. Пространственно-временные соотношения организмов. По | Международный..., 1978].
I — идеальная изохронная граница, 2 — здесь жили граптолиты. 3 — здесь жили граптолнты. по их остатки не сохранились, 4 — верхний предел первичного присутст вия остатков граптолитов, 5 — верхняя граница отложений с остатками граптолигов (верхняя граница известной в настоящее время граптолитовой зоны).
ярусов и подъярусов по изменению физических характеристик Земли (магнитного поля) и геохимических параметров (соотношению ста бильных изотопов углерода, кислорода, стронция и др.), в принципе позволяющих однозначно фиксировать изохронные границы. Особенно ярко выразилась эта тенденция в проведении границы апта и баррема [Erba et al., 1996] (рис. 1.12) по магнитозоне обратной полярности МО. Однако это встретило массу резонных возражений. В частности, что делать, если разрез перемагничен или на данную границу приходится перерыв? Кроме того, проблема практически не снимается в континен тальных фациях, поскольку нет дополнительных жестких признаков, подтверждающих, что это действительно МО, а не Ml. Очевидно, что все-таки более важным оказывается определение положения границы фаунистически (поскольку используются эволюционирующие призна ки), а уж потом — увязка с другими реперами, установленными по «физическим» признакам.
34
Зональные подразделения Международной стратиграфической шкалы
Поскольку ярус является основной единицей Международной стратиграфической шкалы (МСШ), то зона является ее наименьшей единицей. Понятия «основная» и «наименьшая» единицы не следует смешивать. Принятие яруса в качестве основной единицы МСШ дела ет обязательным сравнение применяемого в том или ином регионе ярусного деления со стратотипами ярусов.
Накопленный опыт составления стратиграфических схем для раз личных палеобиогеографических областей и провинций убедительно показывает, что не представляется возможным составить единое зо нальное деление Международной стратиграфической шкалы. Шкала не может составляться из зон, выделенных разными авторами на раз личной методической основе, в разное время и для разных регионов одной и/или даже разных палеобиогеографических областей (провин ций), как это зачастую делается. Любая зональная шкала должна иметь единую палеобиогеографическую основу, т. е. должна быть выделена по элементам — зонам одной палеобиогеографической области (про винции). В силу этого совершенно необходимо, чтобы ярусы и их лимитотипы располагались в пределах одних и тех же палеобиогеогра фических областей, максимально ближе друг к другу. Очевидно, что и зональная шкала будет отвечать соответствующей палеобиогеографи ческой области.
Нельзя забывать также о том, что и сами границы палеобиогеогра фических областей со временем изменялись. Поэтому для разных ин тервалов стратиграфической шкалы и различных геологических ре гионов «опознаваемость» ярусов МСШ различна. Так, уже почти 100 лет ведется спор о границе юры и мела не только по причине не определенности стратотипов, но и по причине отсутствия морского сообщения между бассейнами. Следствием этого является установле ние двух «параллельных» ярусов: берриасского (провинция Тетис) и волжского (Бореальная провинция).
Еще один пример: исторически сложилось так, что большинство ярусов мела было установлено в пределах Европейской палеобиогео графической области. Это обстоятельство признается рядом современ ных исследователей, предлагающих две параллельных шкалы для Ев ропейской (Среднеевропейской — названия у разных авторов различ ны, но область одна и та же) и Средиземноморской (= Тетис) областей. Поэтому схему расчленения верхнемеловых отложений для террито рии Западного Казахстана ряд авторов предлагает рассматривать в ка честве общей шкалы для востока ЕПО [Найдин и др., 1984, 1994;
35