Палеомагнетизм и петромагнетизм нижнего мела Горного Крыма: стратиграфический и палеогеографический аспекты.

Глава 4. Решение стратиграфических задач

Берриасский ярус. В пределах берриасского яруса установлено, что по магнитной полярности (субзона NR-b₂) успешно могут быть сопоставлены разнофациальные отложения верхнего подъяруса Юго-Западного Крыма (разрез р. Бельбек) и Центрального Крыма (разрез сс. Балки-Пасечное). Результаты палеомагнитной корреляции разрезов верхнего берриаса Юго-Западного и Центрального Крыма согласуются с данными Т.Н. Богдановой и др. [1981]. По магнитной восприимчивости разрезы р. Бельбек и сс. Балки-Пасечное отчетливо подразделяются на две пачки - сильно- и слабомагнитную. В случае подтверждения латеральной устойчивости, интервал повышенных значений магнитной восприимчивости может оказаться ценным стратиграфическим репером.

Полученные результаты, в совокупности с данными по стратотипу яруса [Galbrun, 1986], позволяют предложить вариант магнитохронологической калибровки зональных шкал берриаса Горного Крыма и стратотипической области. Нерасчлененные аммонитовые зоны Jacobi - Grandis - T.occitanica Горного Крыма соответствуют аммонитовым зонам Grandis, T.occitanica (подзонам T.subalpina, B.privanensis, низам подзоны D.dalmasi), кальпионелловым зонам calpionella (B) и низам tintinnopsella (C) в стратотипе. Зону D.tauricum Горного Крыма следует сопоставлять, вероятнее всего, с верхами аммонитовой подзоны D.dalmasi и оставшейся части кальпионелловой зоны tintinnopsella (C) во Франции. Все верхнеберриасские аммонитовые зоны Горного Крыма соответствуют аммонитовой зоне F.boissieri и зоне, выделенной по кальпионеллам calpionellopsis D Франции. Зона E.euthymi в разрезах Юго-Западного Крыма отвечает нижней части аммонитовой подзоны M.paramiounum и кальпионелловой подзоны D₁ в стратотипе, а зона T.crassicostatum корреспондирует с верхами аммонитовой подзоны M.paramiounum и подзоной B.picteti (верхами кальпионелловой подзоны D₁ и подзоной D₂). Вышележащие слои с S.arguinensis и Z.baksanensis в разрезе р.Бельбек уверенно сопоставляются по палеомагнитным данным с аммонитовой подзоной B.callisto, кальпионелловой подзоной D₃ в стратотипе берриаса.

Вопросам стратиграфии берриаса Крыма посвящены многочисленные работы, где предложены различные зональные шкалы яруса. Эти шкалы существенно отличаются друг от друга, как по детальности, так и по группам фауны, выбранным для зонального расчленения. Последний вариант зонального стандарта берриаса для Горного Крыма был предложен Е.Ю.Барабошкиным [2004]. Результаты палеомагнитного сопоставления детальной шкалы берриаса Горного Крыма со стандартной зональной шкалой Западного Тетиса, базирующиеся на постулате об изохронности инверсионных границ, почти, полностью согласуются с представлениями Е.Ю.Барабошкина [2004], основанными на палеонтологических данных. Единственная корректировка на основе палеомагнитных данных (при условии, что граница субзон Nb₁ и RN_1-2 определена верно) касается уточнения соотношения зоны D. tauricum Горного Крыма с подзоной D.dalmasi Западного Средиземноморья.

Аналогичным путем берриасские отложения Крыма сопоставлены с магнитостратиграфическими разрезами берриаса Северного Кавказа [Еремин, 1991; Guzhikov, Eremin, 1999; Гужиков, 2004] и Словакии [Housa et. al., 1997].

Валанжинский ярус. Предложенный в диссертации вариант сопоставления магнитополярных субзон, выделенных в нижнем валанжине Центрального Крыма, с хронами магнитной полярности, идентифицированными в Западном Средиземноморье [Channell et. al, 1995], выглядит следующим образом: магнитозона N₁-v₁ является аналогом верхов хрона СМ15, магнитозона Rnv₁ - аналог обратной полярности хрона СМ14, магнитозона N₂-v₁ - прямой полярности хрона СМ14, а магнитозона Rv₁ является аналогом обратной полярности хрона CM13. Из полученных результатов следует, что нерасчлененный нижний валанжин в разрезе с. Мазанка соответствует аммонитовым зонам T.otopeta и T.pertransiens Западного Средиземноморья. Если этот вариант палеомагнитного сопоставления справедлив, то нижневаланжинские магнитозоны Центрального Крыма имеют ранг субзон.

При детальном сопоставлении магнитостратиграфических данных по разрезу верхнего валанжина Юго-Западного Крыма и по парастратотипу яруса [Besse et. al., 1987] согласованность материалов наблюдается только в нижней части верхневаланжинского подъяруса. Субзона переменной полярности низов верхнего валанжина, приуроченная к аммонитовой зоне S.verrucosum парастратотипа корреспондирует с субзоной Rnv₂ Крыма (низы зоны N.submartini). Вышележащая субзона прямой полярности валанжина Франции, приуроченная к зоне H.trinodosum, может быть сопоставлена с субзоной Nv₂ Крыма, соответствующей верхам аммонитовой зоны N.submartini и зоне H.trinodosum. В верхней же части верхневаланжинского подъяруса фиксируется принципиальное расхождение палеомагнитных данных по Горному Крыму и парастротипу. Субзона преимущественно прямой полярности в разрезе Франции, приуроченная к зоне T.callidscus, не обнаруживает своих аналогов в палеомагнитном разрезе Горного Крыма, который венчается двумя субзонами снизу вверх - обратной полярности, приуроченной к аммонитовой зоне T.callidiscus, и переменной (преимущественно обратной) полярности (приурочена к зоне E.tauricum). Если магнитостратиграфические данные по валанжину г. Резанной верны, то, основываясь на постулате об изохронности инверсионных границ, возникает предположение о разном возрасте сопоставляемых данных Франции и Горного Крыма. С другой стороны, к настоящему времени нет полной уверенности в первичности J_n, направления которой использованы для построения магнитополярных колонок валанжина как разреза г. Резанная, так и парастратотипа. Важнейшим доказательством геофизической природы выделенных магнитозон является, так называемый <признак внешней сходимости>, т.е. согласованность палеомагнитной структуры одновозрастных отложений в удаленных разнофациальных разрезах. Отсутствие надежных представлений о детальной палеомагнитной структуре верхневаланжинского подъяруса не позволяет убедиться в древней природе ЕОН и, следовательно, делает преждевременными стратиграфические выводы, основанные на палеомагнитном сопоставлении верхваланжинских зон разных регионов.

Готеривский ярус. Полученные результаты, в совокупности с данными по Средиземноморью [Channell et. al, 1995 и др.], позволяют предложить вариант магнитохронологической калибровки зональных шкал готерива Горного Крыма и Средиземноморья. Аммонитовые зоны L.leopoldina, C.loryi, L.cryptoceras Горного Крыма в совокупности соответствуют нерасчлененным аммонитовым зонам A.radiatus, C.loryi, L.nodosoplicatum Средиземноморья. Результаты палеомагнитного сопоставления детальных шкал готерива Крыма и Средиземноморья полностью согласуются с представлениями Е.Ю.Барабошкина [2004], основанными на палеонтологических данных. Проведено магнитостратиграфическое сопоставление зональных шкал готерива Горного Крыма и Северного Кавказа [Guzhikov, Eremin, 1999]. Аммонитовые зоны L.leopoldina и C.loryi Горного Крыма в совокупности соответствуют аммонитовой зоне A.radiatus Северного Кавказа, а вышележащая крымская зона L.cryptoceras соответствует нижней половине зоны C.nolani Северного Кавказа. По представлениям Е.Ю.Барабошкина [2004] зона L.leopoldina зонального аммонитового стандарта Горного Крыма должна соответствовать зоне A.radiatus Северного Кавказа, а крымские зоны C.loryi и L.cryptoceras в совокупности являются аналогами C.nolani Северного Кавказа. Таким образом, результаты палеомагнитного сопоставления детальных шкал готерива Крыма и Северного Кавказа вступают в определенное противоречие с данными Е.Ю.Барабошкина [2004], однако для окончательного вывода необходимы новые магнитополярные данные по другим разрезам готерива Горного Крыма.

Барремский - аптский ярус. Наиболее значимые результаты в решении задач региональной стратиграфии с помощью палеомагнитных данных достигнуты для аптского яруса. Благодаря выявлению двух реперных субзон обратного знака Ra₁ и Ra_2-3, являющихся аналогами известных магнитных хронов M0 и ISEA, существенно уточнены представления о строении биасалинской свиты на территории Юго-Западного Крыма. Выявленная в разрезе апта с. Верхоречье субзона Ra1 соответствует известному магнитному хрону М0, а субзона Ra_2-3 - магнитному хрону ISEA. Данные хроны уверенно опознаются даже в палеонтологически немых отложениях, потому что другие крупные палеомагнитные аномалии в районе границы баррема-апта и на рубеже среднего-верхнего апта отсутствуют. Нижний апт. Нижняя часть биасалинской свиты (15 м) относится к зоне Patruliusiceras uhligi. Вышележащие 25 м глин аммонитами практически не охарактеризованы, но содержат комплекс фораминифер, включаемых Т.Н.Горбачик [1986] в слои с Hedbergella aptica. Ранее эта часть разреза помещалась в основание апта [Друщиц и др., 1981] по первым находкам Deshayesites. Полученные результаты о магнитной полярности разреза идеально совпадают с данными Т.Н.Горбачик [1986] о появлении нижнеаптских планктонных фораминифер Blowiella blowi Bolli и с указанием В.В.Друщица и др. [1981] о появлении многочисленного комплекса нижнеаптских аммонитов в 40 м от основания глин. Важно, что появление зональных индексов Blowiella blowi и Clavihedbergella bollii [Горбачик, 1986], как и в разрезах Западного Средиземноморья, практически совпадает с основанием М0. Это позволяет весьма точно определять границу баррема и апта. Отсюда следует, что суммарная мощность верхнебарремской части глин в разрезе с. Верхоречье достигает 40 м, а находка Deshayesites в 15 м выше подошвы глин [Друщиц и др., 1981] происходит из осыпи. Таким образом, установление М0 в разрезе биасалинских глин позволило уточнить положение границы баррема и апта в Горном Крыму. Следует отметить, что международной рабочей группой по аптскому ярусу [Erba et al., 1996] рекомендовано использовать основание хрона М0, как один из ведущих признаков при определении подошвы апта. Средний апт. Палеомагнитные данные позволили судить о точном взаимоотношении средне-верхнеаптских отложений, вскрывающихся близ с. Партизанское на Красной Горке и в карьере. На общем фоне прямой полярности верхняя часть разреза Красной Горки и нижняя часть разреза в карьере имеют обратную намагниченность. Скорее всего, зафиксированные фрагменты обратной полярности являются частями одной магнитозоны Ra_2-3 и, таким образом, по палеомагнитным данным два обнажения сопоставлены между собой с точностью до нескольких метров. Субзона Ra_2-3 - аналог магнитного хрона ISEA, который прочно вошел в современные варианты палеомагнитных шкал [Гужиков, 2004; Gradstein at. al., 1995; Ogg, 1995 и др.]. Наличие длительной эпохи обратной полярности в среднем апте доказано сейчас данными и по керну глубоководного бурения, и по разрезам континентов. Однако до последнего времени данные о точном стратиграфическом положении хрона ISEA отсутствовали. Надежные сведения о соотношении ISEA со стандартными аммонитовыми подразделениями появились в результате работ по Северному Кавказу, где было установлено, что он приурочен к верхам среднеаптской зоны P.melhioris [Гужиков, Еремин, 1991]. Таким образом, благодаря палеомагнитным данным, появилась возможность обосновать границу среднего-верхнего апта в разрезе с. Партизанское по кровле хрона ISEA, по аналогии с опорными разрезами апта Северного Кавказа. Верхний апт. Сведения о средне-верхнеаптском возрасте интервала, изученного в разрезе карьера с. Марьино, основаны на данных В.В.Друщица и др. [Друщиц и др., 1981]. Отсутствие в изученном разрезе крупного интервала обратной полярности ISEA, приходящейся на зону Parahoplites melchioris позволяют рассматривать его как исключительно верхнеаптский.

В Горном Крыму невозможно точно определить местоположение границы баррема и апта на основании только палеонтологических данных. В подобной ситуации палеомагнитный критерий оказался не менее эффективен, чем палеонтологический, а в силу изохронности магнитозон, даже более эффективен. Граница барремского и аптского ярусов является одной из стратиграфических границ, для которой использование палеомагнитного обоснования необходимо наряду с палеонтологическим [Гужиков, 2004]. Сопоставление положения ISEA в разрезах Горного Крыма с другими регионами показывает, что в удаленных разрезах, границы биостратиграфических зон и устанавливаемая по палеонтологическим остаткам граница ярусов, имеют временное скольжение [Гужиков, 2004]. Так, в Западном Средиземноморье подошва ISEA соответствует верхам зоны E.subnodosocostatum, на Северном Кавказе - низам P.melchioris, в Среднем Поволжье - подошве P.melchioris. Кровля хрона ISEA в Средиземноморье соответствует низам P.melchioris, в Среднем Поволжье и на Северном Кавказе - кровле P.melchioris. В связи с вышесказанным представляется разумным предложить обоснование границы среднаптского и верхнеаптского подяърусов в Горном Крыму по кровле субзоны R₂a (аналога магнитного хрона ISEA).

Альбский ярус. Проведено сопоставление полученных данных по верхам альба Горного Крыма (зона S.dispar) с палеомагнитной зональностью опорного разреза альба Северного Кавказа с. Акуша [Барабошкин и др., 1997]. Субзона R-al₃, приуроченная к верхам подзоны Mortoniceras (Mortoniceras) rostratum зоны Stoliczkaia dispar уверенно коррелируется с субзоной обратной полярности R₂al₃ магнитостратиграфической схемы нижнего мела Северного Кавказа [Гужиков, 2004], которая приурочена в опорном разрезе альба с. Акуша к верхам зоны Stoliczkaia dispar. Таким образом, путем межрегиональной палеомагнитной корреляции альбских отложений доказано наличие нижней подзоны зоны S. dispar в опорном разрезе альба Северного Кавказа, что до настоящего времени не являлось установленным фактом.