Ростовцева Юлиана Валерьевна

Седиментогенез в бассейнах среднего и позднего миоцена Восточного Паратетиса (стратотипический Керченско-Таманский регион)

Седиментогенез в среднем и позднем миоцене в Керченско-Таманском регионе определялся действием терригенного, карбонатного, диатомового и пирокластического осадконакопления.
Терригенное осадконакопление выражалось, в основном, в осаждении мощных глинистых толщ в осевой части Керченско-Таманского прогиба. В составе глин отразилось влияние, в большей
степени, седиментационных, а не постседиментационных факторов литогенеза. Наиболее высокое содержание гидрослюды (до 73%) установлено в отложениях, образующихся на этапах
усиления орогенеза и действия значительных регрессий. Преобладание и повышенные концентрации смектитовой составляющей свойственны глинистым толщам, отвечающим трансгрессивным
фазам развития бассейна. Карбонатонакопление выражалось в поэтапном образовании органогенных построек и формировании западинных, отмельных и прибрежно-мелководных известковых
отложений. Диатомовое осадконакопление в среднем и позднем миоцене заметно проявилось со среднего сармата и протекало на фоне усиления глобального похолодания, наступившего
после среднемиоценового климатического оптимума. По распределению витрокластических пеплов выделяются сарматский и позднемэотический этапы проявлений вулканической деятельности.
Впервые определена эволюция составов пирокластического материала от древних к более молодым фазам вулканизма, выраженная в уменьшении кремнекислотности и росте щелочности
пород, близких по набору основных и второстепенных компонентов к магматическим образованиям миоцена Малого Кавказа. Установлено, что осадконакопление развивалось в осевой
части Керченско-Таманского прогиба от относительно глубоководной до неглубокой впадины в тархан-сарматское время с возникновением в позднем понте подводной шельфовой равнины.
В конце раннего понта произошла наиболее резкая смена обстановок седиментации с частичным осушением и размывом дна бассейна, по времени отвечающая максимуму Мессинского соленосного
кризиса, наступившему 5,61 млн. лет назад в Средиземноморье. Впервые, для каждого века среднего и позднего миоцена стратотипического Керченско-Таманского региона, поэтапно
построены детальные литолого-фациальные карты.

Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи:

• Выявление генетических особенностей строения средне-верхнемиоценовых разнофациальных отложений на основе детального послойного литологического изучения толщ и учета новых
  данных биостратиграфических исследований;2. Определение вещественного и компонентного состава рассматриваемых отложений с помощью современных методов изучения осадочных образований;
  
• Установление фациального строения изучаемых толщ и изменчивости условий их седиментации с построением ряда детальных фациальных профилей;
  
• Восстановление обстановок осадконакопления и проведение палеогеографических реконструкций, отражающих этапы развития Восточного Паратетиса в течение среднего и позднего
  миоцена;
  
• Рассмотрение перспектив дальнейших поисков залежей углеводородов в средне-верхнемиоценовых комплексах Керченско-Таманского региона на основе выполненных палеогеографических
  построений.
  
  Методы исследования. Методика исследований основывалась на проведении комплексных литолого-стратиграфических работ. Литологическое изучение отложений осуществлялось
  автором совместно с выполнением научными сотрудниками ПИН РАН и ГИН РАН палеонтологических, радиометрических и палеомагнитных исследований неогеновых толщ Тамани. Восстановление
  особенностей древнего седиментогенеза базировалось на применении как стандартных общепринятых приемов, в частности, минерально-структурного, текстурного, циклического, фациального
  анализов, так и на осуществлении междисциплинарных исследований. Седиментологические реконструкции проводились на основе синтеза литологических данных, а также с учетом палеонтологических,
  микрозондовых и изотопных определений, полученных
  при целенаправленном опробовании различных фациальных типов отложений и реперных горизонтов. Для определения особенностей строения отложений и выработки критериев литостратиграфического
  расчленения толщ были составлены детальные описания разрезов, основанные на послойном изучении пород в шлифах и анализе отложений с помощью различных видов лабораторных исследований.
  Фактический материал. В основу работы положен фактический материал, включающий послойные описания разрезов миоцена, собранный автором при проведении полевых исследований с
  1996 г. по 2011 г. на Керченском и Таманском полуостровах, а также в ходе выполнения корреляционных работ в Западном Предкавказьи (Адыгея: р. Пшеха и р. Белая), Приднестровьи
  и Молдавии. Для определения минерального и компонентного состава отложений было проанализировано более 250 дифрактограмм образцов и около 900 шлифов. Глинистые породы изучались
  в ориентированных, прокаленных и насыщенных этиленгликолем препаратах, а также в порошке. Выполнено около 150 химических анализов. С помощью микрозонда изучено 15 образцов
  витрокластических пеплов из Керченско-Таманской области, Карпат и Армении, 8 проб из которых исследованы также вторично-ионной масс-спектрометрией. Более 20 образцов раковин
  моллюсков и карбонатных пород изучены методами изотопии. Использованы определения кремневой флоры из 52 проб, отобранных лично автором из диатомосодержащих отложений разных
  фациальных обстановок. Около 30 образцов пород изучены с помощью электронной микроскопии. В работе использовался фондовый материал с описанием результатов бурения скважин.
  
  Научная новизна. Для отложений среднего и верхнего миоцена Керченско-Таманской области Восточного Паратетиса впервые:
  
  
  
  • Установлены литостратиграфические критерии корреляции отложений на основе событийности осадконакопления; уточнены стратиграфическое положение переходных слоев между сарматом
    и мэотисом, мэотисом и понтом, а также нижняя граница портаферских слоев;
    
  • Определены ассоциации глинистых минералов и причины их изменчивости во времени и на площади;
    
  • Установлена двухстадийность этапов биогермообразования и определены факторы, контролирующие образования карбонатных органогенных построек на разных возрастных интервалах;
    
  • Выявлено развитие карбонатонакопления как в условиях теплого климата, так и при похолодании, сопровождающемся уменьшением увлажненности;
    
  • Установлено проявление микробиального осадконакопления в относительно глубоководных условиях и проведена типизация карбонатных отложений;
    
  • Выявлены особенности фациальной изменчивости диатомового осадконакопления;
    
  • На основе прецизионных исследований определена эволюция составов пирокластического материала, слагающего прослои вулканических пеплов;
    
  • Установлены особенности литологического строения, фациального состава и условий осадконакопления относительно глубоководных отложений;
    
  • Прослежено развитие осадкообразования в конце миоцена в области сочленения Крымской и Кавказской складчатых областей.
    
    Практическое значение работы связано с решением важнейших задач поисков и прогнозирования размещения залежей углеводородов в пределах Керченско-Таманского периклинального
    прогиба и сопредельных с ним акваторий Азовского и Черного морей. Построение качественных седиментологических и фациальных моделей, палеогеографических карт способствует оптимизации
    геолого-разведочных работ в Крымско-Кавказском регионе, так как в относительно глубоководных отложениях среднего и верхнего миоцена Керченско-Таманской области наиболее полно
    запечатлена история геологического развития осадочных бассейнов Восточного Паратетиса в середине неогена. Составленные на основе детального литологического изучения послойные
    описания разрезов уже используются в решении стратиграфических задач, связанных как с уточнением границ отдельных региоярусов, так и с проведением широких межрегиональных
    сопоставлений.