Введение к работе
Актуальность темы. Средне- и верхнекаменноугольные разрезы Подмосковья являются стратотипическими для отечественной ярусной шкалы и исторически приоритетными кандидатами на глобальный стра-тотипический статус. Однако единая международная ярусная шкала среднего и верхнего карбона до сих пор не принята. Приоритет российских подразделений должен быть подтвержден их всесторонней изученностью, которая обеспечивала бы высокую корреляционную способность, в том числе и глобального масштаба. Несмотря на высокую степень изученности московского и касимовского ярусов в их типовой местности, литофаци-альная и событийная структура данных отложений остается в основном нераскрытой, несмотря на то, что, по сравнению с одними только биостратиграфическими методами, смогла бы предоставить возможность существенно более детального расчленения и корреляции внутри- и межрегионального масштаба. Выбор для изучения именно мячковско-суворовского интервала Подмосковного карбона продиктован тремя причинами: этот интервал заключает границу среднего и верхнего карбона, вскрывается наибольшим числом легкодоступных обнажений и является удобным полигоном для разработки новых методов изучения средне-верхнекаменноугольных отложений Московской синеклизы.
Цель и задачи исследования. Целью данной работы является применение событийно-стратиграфического анализа к разработке стратиграфии мячковского горизонта московского яруса и нижней части кре-вякинского горизонта касимовского яруса Подмосковья. Для достижения этой цели необходимо было решить следующие задачи: 1. Выявить текстуры, структуры и образования седиментационного и диагенетического происхождения, которые могли бы служить фациально-батиметричес-кими индикаторами. Разработать новую систему литофаций. 2. Определить горизонты субаэральных экспозиций, типизировать их. 3. Систематизировать известные и выявить новые событийно-стратиграфические реперы. 4. Провести циклостратиграфическую корреляцию разрезов с использованием последовательности неповторяющихся седиментационных и фаунистических, в том числе событийных, реперов. 5. Выявить кривую колебаний уровня моря. Подтвердить ее эвстатический характер.
Научная новизна. Пограничные отложения среднего и верхнего карбона Московской области и Касимовского района Рязанской области были изучены с применением принципиально новых для этого региона концепций и методов. 1) Описание известняков из изученных разрезов впервые проведено с использованием структурной классификации Дан-хэма. Двенадцать выделенных литофаций впервые в истории изучения подмосковного карбона интерпретируются с помощью современных седимен-тологических данных. 2) Впервые в изучаемых отложениях описаны и прослежены калькретсодержащие палеопочвы семиаридного типа. 3) Установлены уровни очень кратковременных (эфемерных), часто синседимен-тационных, осушений, не оставивших после себя палеопочвенных профилей. 4) Впервые (в том числе, по-видимому, и в мировой практике) изучено распределение по разрезам осадочных частиц, подвергшихся поверхностно-осадочной микритизации. Установлена индикаторная
роль поверхностно-осадочной микритнзации для определения глубины палеобассейна.
-
В разрезах Московской области выявлено несколько новых стратиграфических реперов: массовое появление фузулинид рода Fusiella в базальной части домодедовской свиты при их редкости в нижележащих щуровско-коробчеевских отложениях; отсутствие форами-нифер сем. Paleotextulariidae в каменно-тяжинской подсвите песковс-кой свиты и их небольшое количество на вышележащем песковско-су-воровском интервале разреза, по сравнению с их широким распространением ниже; повсеместное распространение своеобразной литофании амальгамированного калькаренита в паньшинской подсвите домодедовской свиты.
-
Описание цикличности изучаемых отложений впервые опирается на современные представления об эвстатической цикличности в карбонатных платформенных отложениях.
Апробация работы. По теме работы опубликовано 6 научных статей. Основные положения данной работы докладывались на Совещании по биостратиграфии среднего и верхнего палеозоя (Москва, 1994), на заседании секции палеонтологии МОИП (Москва, 1996), на XIII Международном конгрессе по карбону и перми в Польше (Краков, 1995), на VII Всероссийском Совещании по стратиграфии среднего и позднего карбона (Москва, 1998), на Европейском конодонтовом симпозиуме в Италии (1998), на VIII совещании "Эволюция биосферы" (Москва, 2000), уна I конференции Уимана по исторической геологии, палеонтологии и стратиграфии в Швеции (Уппсала, 2000).
Материал и методика. С разной степенью детальности изучены и сопоставлены разрезы 11 карьеров: Григорово (G), Каменная Тяжина (Т), Подольск (PD), Домодедово (D), Никитское (N1), Афанасьеве (AF), Старые Пески (SP), Новые Пески или Конев Бор (KB), Приокский (PRI) - в Московской области, в пределах Южного крыла Московской си-неклизы. Разрезы Касимовского (KS) и Акишинского (АК) карьеров расположены в Касимовском районе Рязанской области, на Окско-Цнинском валу.
Изготовлено и описано свыше 400 петрографических шлифов, около половины -большого размера(16-36 см2). Наиболее полно шлифами охарактеризованы разрезы Старые Пески, Конев Бор, Афанасьеве Домодедово. Основные данные по микроструктурам пород получены при изучении щлифов. В дополнение к этому 18 образцов породы, отполированных и протравленных в течение 1 сек. 10% раствором HCI, были изучены в ПИН РАН под сканирующим электронным микроскопом CAMSCAN. Совместно с В.Л. Косоруковым было сделано 12 рентгеноструктурных анализов глин: 10- из мячковского горизонта, 2 - из суворовской свиты. 2
В шлифах из разрезов Старые и Новые Пески, Афанасьево, Домодедово, частично - Никитское и Каменная Тяжина произведён полуколичественный подсчёт основных типов скелетных остатков. По разработанной автором методике изучено фациальное распределение следующих групп: остракоды, сифоииковые водоросли, крупные цилиндрические и веретеновидные фузулиниды (в основном принадлежащие родам Fusulina, Fusulinella, Hemifusulina), мелкие фузулиниды рода Fusiella, мелкие форамнниферы родов Paleonubecularia, Tuberitina, палеотекстулярииды. Остальные мелкие форамнниферы объединены в одну группу.
Благодарности. Всесторонняя благодарность выражается моему научному руководителю А.С. Алексееву. Ценные советы и замечания в ходе работы над диссертацией были получены от А.Ю. Розанова. Вдохновением к завершению труда я всецело обязан моей жене и коллеге Д.В. Барановой, которая также оказывала мне различную помощь в создании работы. Неоценимую помощь в создании графических приложений оказали А.В. Марков и Е.Б. Наймарк, фототаблиц - В.Т. Антонова. Значительная часть шлифов была изготовлена А.П Власовым. Рентгеноструктурные анализы глин были выполнены В.Л. Косору-ковым. За создание оригинал-макета автореферата я благодарю М.К. Емельянову. За любезное предоставление данных и помощь в полевых работах я благодарю А.В. Мазаева, М.Х. Махлину, А.В. Школина и В.В. Миронову. За дискуссии и консультации по теме работы я благодарю С.С. Лазарева, Н.В. Гореву, Т.Н. Исакову, А.Ю. Журавлева, П.Ю. Петрова и О.Л. Коссовую. Я благодарю за поддержку коллектив Лаборатории древнейших скелетных организмов ПИН РАН.
Структура автореферата соответствует структуре диссертации.