Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Тарасов / geokniga-geohistoricaldeodynamicbasinanalysis1999 (1)

.pdf
Скачиваний:
109
Добавлен:
21.03.2016
Размер:
24.13 Mб
Скачать

 

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

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