Диссертация: Строение и история формирования верхнеюрских отложений района плато Демерджи и плато Тирке (Горный Крым)

Актуальность исследований. Несмотря на более чем двухсотлетнюю
историю изучения верхнеюрских отложений Горного Крыма, его строение
остается дискуссионным. Палеогеография и условия осадконакопления
карбонатных отложений региона являются слабоизученными, а данные об их
седиментологии с точки зрения современных представлений только начали
появляться (Baraboshkin et al., 1996; Бугрова и др., 2002; Krajewski, 2008, 2010).
Район плато Демерджи и Тирке также является предметом острых споров и, в
то же время, одним из часто посещаемых геологами мест в Горном Крыму.
Сложное строение и наличие мощных толщ карбонатных и обломочных
отложений предопределили выбор этого объекта исследований как одного из
ключевых для понимания истории формирования верхнеюрско –
нижнеберриасских отложений Горного Крыма.
Верхнеюрские отложения района плато Демерджи и плато Тирке, как и всего
Горного Крыма, представлены карбонатными, в том числе рифовыми, а также
терригенными грубозернистыми отложениями, изучение которых особенно
актуально в связи с возможностью нахождения залежей углеводородов в
мезозойско-кайнозойском чехле в погруженных областях Черного моря.
Подобные отложения могут являться резервуарами, а их геометрия и наличие
разрывных нарушений могут влиять на коллекторские свойства. Поэтому
представления об их структуре, фациях и диагенезе являются ключом к прогнозу
потенциальных резервуаров.
В связи с вышесказанным становится очевидной необходимость изучения
данного района с применением современных седиментологических методик и на
основе новых структурных и стратиграфических данных.
Цель работы и основные задачи исследования. Цель работы –
установление строения карбонатного шельфа и истории геологического развития
района плато Демерджи и плато Тирке в поздней юре – раннем берриасе. Для
этого были решены следующие задачи:
1. Установление структуры верхнеюрских отложений района плато
Демерджи и плато Тирке.
2. Детальное изучение опорных разрезов, выделение
литостратиграфических единиц (толщ).
3. Литологический анализ с выделением лито- и микрофациальных
типов, определение условий их формирования. Установление фациальных зон, в
которых формировались карбонатные отложения, с использованием методики
микрофациального анализа. Выявление главных рифообразующих организмов,
типизация рифовых построек.
4. Реконструкция первичных взаимоотношений толщ, их корреляция на
основе полевых наблюдений, стратиграфических и фациальных данных.
5. Восстановление этапности формирования и создание моделей
осадконакопления выделенных литостратиграфических единиц.
Научная новизна. Детально изучены верхнеюрско – нижнеберриасские (?)
отложения района плато Демерджи и Тирке с позиции современных
седиментологических представлений. Впервые показаны широкое
распространение и важная роль микроинкрустаторов и микробиалитов как
рифостроителей в Горном Крыму. Кроме того, получены новые данные,
существенно изменившие представления о строении и стратиграфии района. В
результате комплексных исследований впервые предложены общие модели
формирования и эволюции карбонатной платформы Горного Крыма, установлены
фациальные области карбонатного и терригенного осадконакопления в пределах
изученного района. Впервые установлено изменение геометрии этой карбонатной
платформы на рубеже юры и мела.
Практическая значимость. Аналоги терригенных и карбонатных
комплексов изученного района в прилегающей акватории Черного моря
потенциально могут являться коллекторами углеводородов. Новые данные могут
быть учтены при их поисках и построении геологической модели. Полученные
результаты об этапности развития изученного региона могут служить базой для
интерпретации геофизических данных на закрытой территории и в пределах
акватории. Они могут быть использованы для седиментологических и
стратиграфических исследований верхнеюрских отложений в других районах
Горного Крыма.
Защищаемые положения:
1) Впервые для верхнеюрских – нижнеберриасских (?) отложений района
плато Демерджи и плато Тирке установлено пять фациальных зон карбонатной
платформы, которые могут относиться и к рампу, и к окаймленной платформе:
литорали, изолированной лагуны, ограниченно-морской зоны внутреннего рампа
(слабоизолированной лагуны), открыто-морской зоны внутреннего рампа
(открытой лагуны), среднего-внешнего рампа (склона окаймленной платформы).
2) На основании сравнительного микрофациального анализа мелководных
отложений плато Демерджи – Тирке и глубоководных отложений района р. Тонас
и г. Феодосия установлено, что в позднем титоне платформа представляла собой
ступенчатый рамп, а в раннем берриасе – окаймленную карбонатную платформу.
Изменение типа платформы произошло вблизи границы юры и мела.
3) Установлена важнейшая рифообразующая роль микроинкрустаторов и
микробиалитов; выделено три типа рифовых построек с их участием: 1)
прибрежные преимущественно коралловые и рудистовые рифы без или со слабым
развитием микроинкрустаторов Lithocodium-Bacinella, 2) открыто-морские
мелководные рифы со значительным развитием микроинкрустаторов Lithocodium-
Bacinella, 3) относительно глубоководные преимущественно микробиальные
рифы.
4) Впервые установлено три этапа в развитии изученного района в поздней
юре – начале берриаса (?): I – развитие дельты гилбертова типа в (?) оксфорде –
кимеридже; II – формирование карбонатной платформы с микробиальными
рифами на склоне в кимеридже (?) – титоне; III – разрушение краевых фаций
карбонатной платформы в (?) титоне – раннем берриасе, на фоне которого в
титоне (?) произошла регенерация дельты гилбертова типа, а затем ее отмирание.
Фактический материал. В основу работы положены полевые исследования
автора, проведенные в районе плато Демерджи и плато Тирке совместно с С.В.
Рудько (ГИН РАН) в 2008 и 2010-2012 гг., а также в районе г. Феодосия
(Восточный Крым), проведенные в 2010 г. совместно с Е.Ю. Барабошкиным, С.Е.
Крупкиным (МГУ), С.В. Рудько (ГИН РАН), А.Ю. Гужиковым и М.И. Багаевой
(СГУ). Детально описаны шесть разрезов верхнеюрских – нижнеберриасских (?)
отложений общей мощностью более 2-х км в районе плато Тирке и плато
Демерджи и разрез пограничных юрско – меловых отложений в районе г.
Феодосия общей мощностью более 300 м. В разрезах выделены и закартированы
литостратиграфические подразделения (толщи), определены их состав,
структурные и текстурные особенности; установлены их первичные
взаимоотношения. Изучено более 540 шлифов, в том числе более 500 шлифов из
карбонатных пород. Дополнительно изучены шлифы из карбонатных разрезов
Восточного Крыма: из титон – берриасских отложений района г. Феодосия – 56,
из района р. Тонас – 20; из оксфордских отложений г. Алчак-Кая – 20.
На основании материалов, предоставленных автором, была определена
микрофауна А.А. Федоровой, О.В. Шурековой (ФГУНПП Геологоразведка) и Е.С.
Платоновым (СПбГУ). Кроме того, использовались определения макрофауны,
выполненные Е.Ю. Барабошкиным (МГУ) и Н.И.Лысенко (Таврический
университет, г.Симферополь), собранной Е.Ю. Барабошкиным, В.С. Милеевым,
С.Б. Розановым, И.В. Шалимовым, М.В. Коротаевым, М.Ю. Никитиным (МГУ) в
1995-1996, 2007, 2009 гг.
Апробация работы. Основные результаты работы были представлены на
российской конференции «Год Планеты Земля» (Москва, 2009); XVI
Международной конференции «Ломоносов» (Москва, 2009); на совещании по
проблемам региональной геологии Северной Евразии «Муратовские Чтения»
(Москва, 2010); конференции «Палеострат-2011» (Москва, 2011); Четвертом
Всероссийском совещании «Юрская система России, проблемы стратиграфии и
палеогеографии» (Санкт-Петербург, 2011); 3-м Международном симпозиуме по
геологии Черноморского региона (Бухарест, Румыния, 2011); конференции
«Ломоносовские чтения» (Москва, 2011); Всероссийском литологическом
совещании (Санкт-Петербург, 2012).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 статьи в российских
реферируемых журналах, рекомендованных ВАК, и 11 тезисов докладов в
российских и зарубежных изданиях.
Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения, 11 глав,
заключения, списка литературы, 3 приложений. Объем диссертации составляют
132 страницы машинописного текста, 5 таблиц, 129 рисунков, 24 страницы
приложений. Список литературы включает 151 наименование (из них 88 на
русском и 63 на иностранных языках).