Введение к работе
Актуальность проблемы. В современной геологии палеомагнитные данные широко используются в стратиграфии, при изучении эволюции геомагнитного поля Земли, решении вопросов геодинамики, выявлении связи геологических и геомагнитных процессов. Корректность этих построений во многом зависит от достоверности шкалы магнитной полярности.
Разработка палеомагнитной шкалы кайнозоя ведется по двум направлениям: магнитохронологическому и магнитостратиграфическому. Магнитохронологическая шкала базируется на данных магнитных съемок дна океанов и абсолютных датировках. Магнитостратиграфическое направление ориентировано на построение схем магнитной полярности континентов, которая создается на основе стратотипических и опорных разрезов при тщательном сопоставлении данных палеомагнетизма и палеонтологии. Опыт магнитостратиграфических исследований показал, что наиболее рациональным вариантом построения общей палеомагнитной шкалы континентов является разработка и синтез региональных магнитостратиграфических схем (Зубаков, Молостовский, 1982; Стратиграфический кодекс, 1992). Для фундаментальной науки о Земле принципиально важны результаты сопоставления «морского» и «континентального» вариантов шкалы магнитной полярности, поскольку их структурное сходство является наиболее весомым подтверждением, как гипотезы спрединга, так и основных палеомагнитных постулатов о механизме образования магнитозон.
Перечисленные исходные посылки имеют прямое отношение к построению региональной магнитостратиграфической схемы палеогена Юга Европейской России. Для морского палеогена этот регион с полным основанием может быть причислен к категории стратотипических. Здесь широко распространены и хорошо обнажены морские палеогеновые формации, расчлененные на зональном уровне по планктонным фораминиферам и нанопланктону. Это обстоятельство чрезвычайно важно для детальной стратиграфической привязки магнитозон и их корреляции.
В отечественной магнитостратиграфии палеогеновой системе долгое время не уделялось надлежащего внимания. Для Европейской России до недавнего времени имелась лишь одна региональная схема морского палеогена, составленная в 80-х годах на основе Северокавказских разрезов (Молостовский, 1983,1986). В настоящее время стала вполне очевидной необходимость ее кардинальной ревизии с использованием более точной измерительной аппаратуры и современных подходов к обработке и интерпретации материала. Кроме того, в процессе естественного развития палеомагнитных исследований встал вопрос о пополнении базы магнитостратиграфических данных за счет дополнительных материалов по Закавказью и Северному Прикаспию. Изложенное определяет цель и задачи диссертации.
Цели настоящей работы могут быть изложены в следующих формулировках:
-
разработка современной магнитостратиграфической схемы палеогеновых отложений Кавказа и Прикаспия, и ее адаптация к решению конкретных геологических задач;
-
анализ особенностей распределения численных магнитных характеристик палеогеновых отложений с последующем их использованием в прикладной стратиграфии и с целью реконструкции геохимических и седиментационных обстановок в палеогеновых бассейнах;
-
анализ основных особенностей режима магнитной полярности в палеогене на базе детальной палеомагнитной схемы.
Цели работы определили перечень основных задач подлежавших решению:
обработка палеомагнитных коллекций. -Северного—Прикасдшид Закавказья и
обобщение полученных данных; І ^4^ НАЦИОНАЛЬНАЯ I
| С.Петербург ,-i (jJf) I
ревизия собранных ранее данных по стратотипическим и опорным разрезам палеогена Северного Кавказа и повторное изучение коллекций на прецезионной аппаратуре с использованием современных методик;
системное изучение петромагнетизма палеогеновых формаций Кавказа и Северного Прикаспия, выявление зависимости их скалярных магнитных характеристик от условий седиментации;
анализ основных палеомагнитных характеристик палеогеновой гиперзоны Хорезм для оценки ее индивидуальности и возможности подразделения на суперзоны;
Защищаемые положения:
-
Представленная к защите магнитостратиграфическая схема юга Европейской России и Закавказья является базовой для морского палеогена Европейской России и сопредельных территорий. Она может быть использована, как для обсуждения фундаментальных проблем палеомагнетизма, так и для решения конкретных задач прикладной геологии.
-
В вариациях скалярных магнитных характеристик палеогеновых пород по шкале времени отражен ряд крупных событий в палеогеновой истории региона:
о среднеэоценовый вулканизм и геодиыамическая активизация в начале
олигоцена в Закавказье, о изменение условий осадконакопления отложений связанных с
геохимическими и динамическими изменениями в бассейне седиментации.
3. Выделенная ранее на качественном уровне палеогеновая гиперзона Хорезм
обладает очевидной палеомагнитной индивидуальностью. Она отличается от
сопредельных гиперзон асимметрией магнитной полярности, особенностями
режима инверсий и по сочетаниям этих характеристик может быть подразделена на
суперзоны: Хорезм I (65 - 53 млн. лет) и Хорезм II (53 - 29 мли. лет).
Научная новизна работы:
Впервые разработана магнитостратиграфическая схема олигоцена Северного Прикаспия и построен сводный палеомагнитный разрез морского палеогена Закавказья.
Составлена усовершенствованная магнитостратиграфическая схема палеогена юга Европейской России и Закавказья.
Проведена детализация палеомагнитной шкалы палеогена с подразделением гиперзоны Хорезм на две суперзоны.
« Впервые проведено обобщение скалярных магнитных характеристик палеогеновых
отложений Закавказья, Северного Кавказа и Северного Прикаспия. На основе
сводных петромагнитных разрезов намечены реперные уровни и показана их
событийная природа.
Практическая ценность. Рабочий вариант магнитостратиграфической схемы
олигоценовых отложений Северного Прикаспия использовался Волгоградской ГРЭ при
геологической съемке в Нижнем Поволжье. Разработки в области интерпретации
петромагнитных данных применялись при детальной корреляции разрезов скважин и их
стратиграфическом расчленении.
Региональная магнитостратиграфическая схема Северного Кавказа и Прикаспия принята Палеогеновой комиссией и утверждена решением Межведомственного Стратиграфического Комитета РФ (2002г)
Результаты настоящей работы могут быть использованы при геологическом картировании и поисках полезных ископаемых.
Фактический материал. Работа выполнена в палеомагнитной лаборатории НИИ геологии СГУ, В палео- и петромагнитных исследованиях был использован материал, собранный и обработанный автором в процессе хоздоговорных и бюджетных работ в Северном Прнкаспии. Кроме того, автору были предоставлены для обработки несколько опорных разрезов Закавказья и для повторного изучения материалы по Северному
Кавказу. В общей сложности с использованием более чувствительной аппаратуры и с применением современных методик изучено 3 140 образцов из 22 опорных разрезов и 5 скважин.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на Международных палеомагнитных конференциях (п. Борок, 1999, 2000), на заседании Палеогеновой комиссии МСК (Москва, 1999), межведомственных конференциях (Саратов, 1997, 1999) и симпозиумах по международной программе Peri - Tethys (Москва, 1996,1997).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ.
Структура работы. Диссертация состоит из 3 глав, введения и заключения. Работа содержит 172 страницы машинописного текста, 26 рисунков, 6 таблиц и 29 приложений. Список литературы состоит из 156 наименований.
Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность Э.А.Молостовскому за научное руководство работой и признательность за помощь в исследованиях и консультации О.В.Абакшину, Л.В.Гребенюк, А.Н.Гришанову, А.Ю.Гужикову, В.А.Фомину и И.Ю.Фролову. Автор благодарен А.С.Застрожнову за предоставленную возможность отбора кернового материала и ознакомление с палеонтологическими определениями по разрезам скважин. Крайне полезны были советы и рекомендации В.С.Мусатова, С.В.Попова, О.Ю.Андрушкевича.
