Проекты

Название проекта:

Проект РФФИ № 18-05-00784-а «Магнитостратиграфия, как ключевой фактор глобальной стратиграфической корреляции (сантон–маастрихт Горного Крыма)»

Сроки выполнения:

2018-2020 гг.

Руководитель:

Гужиков Андрей Юрьевич (Саратов, СГУ).

Аннотация:

Верхнемеловые разрезы Горного Крыма отличаются значительной полнотой и хорошим палеонтологическим обоснованием, однако их детальное биостратиграфическое сопоставление, как с тетическими, так и с бореальными возрастными аналогами затруднено. Планомерные палео- и петромагнитные исследования верхнего мела Крыма не проводилось, а между тем магнитополярная структура кампана-маастрихта благоприятствует проведению глобальных корреляций. Основной целью Проекта является получение магнитостратиграфических данных по опорным разрезам сантона-маастрихта Горного Крыма и их использование для глобальных стратиграфических корреляций, в том числе для изохронного прослеживания границ кампанского яруса и калибровки детальных шкал сантона-маастрихта разных регионов, базирующихся на различных группах фауны. Полученные материалы будут способствовать утверждению палеомагнитных признаков в качестве ведущих критериев для определения нижних границ кампанского и маастрихтского ярусов по подошве хрона C33r и кровле C32n2. Для этого предлагается обосновать и предложить опорный разрез у с. Кудрино в Юго-Западном Крыму в качестве кандидата на роль глобального стратотипа границы (GSSP) или дополнительного разреза (auxiliary)кампанского яруса. Петромагнитные данные, в том числе по анизотропии магнитной восприимчивости, наряду с другими материалами комплексных исследований будут востребованы для детального расчленения и сопоставления разрезов, выяснения ряда особенностей седиментации в позднемеловых бассейнах Крыма. Палеомагнитные работы будут сопровождаться седиментологическим и биостратиграфическим изучением по основным ортостратиграфическим группам макро- и микрофауны (аммониты, белемниты, фораминиферы, нанопланктон). Главными результатами работ по Проекту, помимо магнитостратиграфической схемы сантона?маастрихта Горного Крыма, должны стать магнитохронологическая калибровка детальных шкал сантона?кампана разных регионов на основе комплексной магнито- и биостратиграфической корреляции разрезов с существующими лимитотипами и кандидатами на роль GSSP, а также предложения по выбору кандидата на GSSP сантонского и кампанского ярусов.

Фактические исполнители:

Прошина Полина Алексеевна (ГИН РАН, Москва)

Суринский Арсений Михайлович (Саратов, СГУ)

Гужикова Анастасия Андреевна (Саратов, СГУ

Овечкина Мария Никитична (ПИН РАН, Москва)

Фомин Владимир Александрович (Саратов, СГУ)

Грищенко Владимир Александрович (Саратов, СГУ)

Александрова Галина Николаевна (ГИН РАН, Москва)

Барабошкин Евгений Юрьевич (МГУ, Москва)

Маникин Алексей Геннадьевич (Саратов, СГУ)

Фундаментальная научная проблема, на решение которой направлен проект:

Изохронные корреляции и калибровки зональных шкал верхнего мела разных палеобиогеографических областей. Обоснование и глобальное трассирование границ общих стратиграфических подразделений.

Конкретные цели и задачи в рамках проблемы, на решение которой направлен проект:

Целью Проекта является изохронная корреляция сантона–маастрихта Горного Крыма с возрастными аналогами в других регионах, калибровка последовательностей зон макро- и микропалеонтологического обоснования в Крыму с детальными шкалами сантона–маастрихта разных палеобиогеографических провинций и решение ряда проблем верхнемеловой стратиграфии и палеогеографии Крыма.

Для достижения цели Проекта необходимо решить следующие задачи:

  • Получить биостратиграфические (макро- и микропалеонтологические), магнитостратиграфические (палеомагнитные и петромагнитные), литолого-минералогические и изотопно-геохимические характеристики сантона–маастрихта Горного Крыма путем комплексного изучения опорных разрезов, включающим полевые исследования, лабораторную обработку и интерпретацию данных.
  • Построить макет магнитостратиграфической схемы сантона–маастрихта Горного Крыма, в которой подразделения палеомагнитного и петромагнитного обоснования будут увязаны с зональными подразделениями макро- и микрофаунистического обоснования.
  • На основе полученных комплексных данных провести детальное расчленение и корреляцию разрезов сантона–маастрихта Горного Крыма, выявить стратиграфические перерывы и оценить их длительность, изохронно проследить границы кампанского яруса от стратотипической области до Крыма.
  • На основе полученных комплексных данных реконструировать условия осадконакопления в сантонских–маастрихтских бассейнах Горного Крыма: колебания уровня моря, скорости формирования отложений, геохимические особенности среды седиментации и др.

Главные результаты исследований за 2019 год:

Проведено полевое детальное переописание и седиментологическое изучение опорного разреза коньяка-кампана Алан-Кыр (Центральный Крым), впервые получены палеомагнитные, петромагнитные данные и определения диноцист, нанапланктона по этому разрезу.

Имеющиеся сведения о возрасте отложений [Брагина и др., 2016] базировались на определениях радиолярий и фораминифер (как бентосных, так и планктонных), причем датировки пограничного интервала сантона-кампана по радиоляриям и планктонным фораминиферам, с одной стороны, и бентосным фораминиферам, с другой стороны, существенно противоречили друг другу [Беньямовский, Копаевич, 2016].

В низах разреза выделена крупная магнитозона обратной полярности (R). Формальное сопоставление со Шкалой геологического времени (GTS) [Ogg et al., 2016] допускает только один вариант ее идентификации - с хроном C33r.

Палинологические данные свидетельствуют о позднекампанском возрасте пород верхней части разреза Алан-Кыр и предполагают положение подошвы кампанского яруса существенно ниже, по сравнению с предыдущими данными [Брагина и др., 2016].

По нанопланктону в низах разреза, которые по радиоляриям были отнесены к коньякскому ярусу [Брагина и др., 2016], выделена переходная зона СС17, соответствующая верхнему сантону - нижнему кампану. В пределах этой зоны находится подошва вероятного аналога магнитного хрона C33r.

Таким образом, определения нанопланктона, в совокупности с магнитостратиграфическими данными, указывают на принадлежность низов разреза к пограничному интервалу сантона-кампана. Данные других методов не противоречат этому предположению, поскольку в этой части разреза бентосных фораминифер и палиноморф не обнаружено. Основание хрона C33r можно использовать в качестве первичного признака для определения нижней границы кампанского яруса в разрезе, следуя рекомендации Е. Вольфгринга с соавторами [Wolfgring et al., 2018].

В настоящее время проводится доизучение и переизучение планктонных и бентосных фораманифер по разрезу Алан-Кыр, но, независимо от их результатов, противоречия в определении возраста по данным разных методов не исчезнут полностью. Поэтому полученные результаты предопределяют необходимость переосмысления традиционных представлений о соотношениях границ детальных стратиграфических подразделений коньяка-кампана, обоснованных по разным группам фауны.

Получены новые палеомагнитные, петромагнитные, циклостратиграфические данные по четырем разрезам кампана-маастрихта Юго-Западного Крыма - г. Беш-Кош, г. Биюк-Чарыш (Каблук), овраг Чахмахлы и овраг Такма (в последних двух разрезах проводилось доизучение) и палинологические данные по разрезу Беш-Кош.

Полученные материалы позволили представить новый вариант детальной корреляции этих разрезов и сопоставить полученные по ним магнитостратиграфические данные со Шкалой геологического времени (GTS) [Ogg et al., 2016].

Первоначальный вариант корреляции разрезов по палеомагнитным и петромагнитным данным приводил неправдоподобному выводу о диахронности границ выделенных в разрезе ранее фораминиферовых зон [Alekseev, Kopaevich, 1999] порядка миллионов лет на расстоянии в несколько километров. Однако перерыв в осадконакоплении, намеченный по палинологическим данным, позволил успешно согласовать все имеющиеся материалы, в предположении, что аналоги крупного раннемаастрихтского магнитного хрона C31r в разрезе Беш-Кош уничтожены размывом. При этом единственную R-зону в разрезе следует идентифицировать как аналог кратковременного позднемаастрихтского хрона C30r, что, на первый взгляд, маловероятно, учитывая значительную мощность магнитозоны - 17 м. Однако результаты циклостратиграфического анализа данных магнитной восприимчивости по соседним разрезам Чахмахлы и Такма (в которых образцы отбирались через каждые 20 см мощности) подтверждают правомерность такой идентификации. Согласно им, средняя скорость осадконакопления в разрезе Чахмахлы составляет ~ 10 см/тыс. лет, а в разрезе Такма ~ 11.5 см/тыс. лет. Разрезы Беш-Кош, Чахмахлы и Такма аналогичны в литологическом отношении (одни и те же литологические пачки прослежены в разрезах Беш-Кош и Чахмахлы [Alekseev, Kopaevich, 1999]). Поэтому правомерно экстраполировать рассчитанные скорости осадконакопления и на разрез Беш-Кош. При этом время формирования отложений, охваченных R-зоной, составляет 0.147 - 0.170 млн. лет, что согласуется со сведениями о длительности хрона C30r - 0.173 млн. лет [Gradstein et al., 2012].

Полученные результаты докладывались и обсуждались на IX Всероссийском совещании “Меловая система России и ближнего Зарубежья: проблемы стратиграфии и палеогеографии” в Белгороде (16-23 сентября 2018 г.).

В августе состоялась экспедиция в Крым, в ходе которой проведено комплексное полевое изучение и доизучение опорных разрезов сантона-маастрихта в долине рр. Кача и Бодрак (ЮЗ Крым): Аксу-Дере-1, Аксу-Дере-2, Кудрино, Трудолюбовка, Беш-Кош, Такма, а также доизучение (седиментологическое описание и отбор дополнительных образцов для микрофаунистического (бентосные и планктонные фораминиферы) анализа) разреза сантона-кампана Алан-Кыр (Центральный Крым). Пробы на все виды анализов: палеомагнитный, петромагнитный, изотопный, шлифовой, палинологический, микрофаунистический (нанопланктон, бентосные и планктонные фораминиферы) отобраны по системе “образец в образец”. В общей сложности, образцы для различных анализов взяты с 258 стратиграфических уровней с интервалом по мощности, в среднем, около метра. Кроме того, в разрезе Аксу-Дере-1 в районе предполагаемой границы сантона-кампана дополнительно взяты образцы еще с 16 уровней с интервалом по мощности ~ 10 см.

Проведена предварительная подготовка к лабораторным исследованиям всех коллекций, собранных во время экспедиции. Ориентированные штуфы распилены на образцы кубической или цилиндрической формы для проведения палеомагнитных и петромагнитных измерений. Нужные пробы переданы на микропалеонтологические, изотопный и шлифовой анализы.

К настоящему времени уже, частично, получены данные палеомагнитных и петромагнитных измерений по разрезам Аксу-Дере-1, Аксу-Дере-2 и Кудрино, а также изотопные определения (13С и 14O) по пограничному интервалу сантона-кампана в разрезе Аксу-Дере-1.

Результаты работ в научно-популярной форме

Публикации по проекту:

Александрова Г.Н., Гужиков А.Ю. Предварительные палинологические и магнитостратиграфические данные по разрезу коньяка–кампана “Алан-Кыр” (Центральный Крым) // Меловая система России и ближнего зарубежья: проблемы стратиграфии и палеогеографии: Материалы IX Всероссийского совещания 17-21 сентября 2018 г., НИУ «БелГУ», г. Белгород / Под ред. Е.Ю. Барабошкина, Т.А. Липницкой, А.Ю. Гужикова. – Белгород: ПОЛИТЕРРА, 2018. С. 24-28. ISBN 978–5–98242–250–7 [ссылка на сборник]

Гужиков А.Ю., Гужикова А.А., Александрова Г.Н., Грищенко В.А., Маникин А.Г., Фомин В.А. Предварительные данные по магнитостратиграфии кампана–маастрихта Юго-Западного Крыма // Меловая система России и ближнего зарубежья: проблемы стратиграфии и палеогеографии: Материалы IX Всероссийского совещания 17-21 сентября 2018 г., НИУ «БелГУ», г. Белгород / Под ред. Е.Ю. Барабошкина, Т.А. Липницкой, А.Ю. Гужикова. – Белгород: ПОЛИТЕРРА, 2018. С. 113-116. ISBN 978–5–98242–250–7 [ссылка на сборник]

Фотоматериалы:



РУС ENG