Планктонные фораминиферы сеноманских, туронских и коньякских отложений Северо-Восточного Кавказа

Тур, Наталия Анатольевна

Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему
Планктонные фораминиферы сеноманских, туронских и коньякских отложений Северо-Восточного Кавказа
ВАК РФ 04.00.09, Палеонтология и стратиграфия

Автореферат диссертации по теме "Планктонные фораминиферы сеноманских, туронских и коньякских отложений Северо-Восточного Кавказа"

Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А. П. Карпинского (ВСЕГЕИ)

- ОД

На правах рукописи

- 1 Д-К 1993

ТУР Наталия Анатольевна

Планктонные фораминиферы сеноманских, туронских и коньякских отложений Северо-Восточного Кавказа

Специальность 04.00.09. Палеонтология и стратиграфия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Санкт-Петербург 1998

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском геологическом институте им. А.П. Карпинского (ВСЕГЕИ)

Научные доктор геолого-минералогических наук

руководители: Корень Т.Н. (ВСЕГЕИ)

кандидат геолого-минералогических наук Копаевич Л.Ф. (МГУ)

Официальные доктор геолого-минералогических наук, оппоненты: профессор Прозоровский В.А. (СпбГУ)

кандидат геолого-минералогических наук Басов В.А. (ВНИИОкеангеология)

Ведущее предприятие

Всероссийский научно-

исследовательский геолого-разведочный нефтяной институт (ВНИГРИ)

Защита состоится «22» декабря 1998 года в 14.00 час. на заседании Диссертационного совета Д 071.07.01 по адресу: 199106, Санкт-Петербург, Средний пр., д.74, зал ученого совета.

С диссертацией можно ознакомиться во Всероссийской геологической библиотеке.

Автореферат разослан « /Я » ноября 1998 года.

Ученый секретарь Диссертационного совета кандидат геолого-минералогических наук

К. В. Митрофанова

Введение

Актуальность работы. Планктонные фораминиферы, и в первую очередь глоботрунканиды, являются одной из наиболее важных групп для детального зонального расчленения и корреляции верхнемеловых отложений, Выделяемые по ним зоны, в большинстве своем, характеризуются субглобальным распространением. Особенно важное практическое значение зональные построения по глоботрунканидам приобретают в областях, где развиты нефтегазоносные отложения верхнего мела, например, на Северо-Восточном Кавказе.

Местные биозональные шкалы для Северо-Восточного Кавказа, разработанные в 80-е годы [Орел, 1970; Ботвинник, 1982; Самышкина, 1983], в значительной степени не соответствуют современным представлениям о расчленении верхнего мела по планктонным фораминиферам. В связи с этим, в настоящее время стали актуальными исследования по детализации биостратиграфического расчленения этих отложений и его сопоставления с зональной шкалой по глоботрунканидам для Средиземноморья [Robaszynski, Carón, 1995].

Для палеоэкологического анализа также важно рассмотрение материалов по Северо-Восточному Кавказу с учетом современных данных, полученных в различных регионах по событийной стратиграфии верхнего мела. Распознавание и диагностика событий в разрезах этого региона представляют практический интерес при доработке и совершенствовании региональных биостратиграфических схем. Выявленные событийные уровни являются маркерами высокого корреляционного потенциала и могут широко использоваться при геологической съемке.

Кроме того, анализ динамики планктонных фораминифер важен для выявления закономерностей развития этой группы, абиотических изменений и их причинно-следственных связей.

Цель работы состоит в усовершенствовании схемы зонального расчленения сеноманских, туронских и коньякских отложений Северо-Восточного Кавказа на основании монографического изучения глоботрунканид.

Задами, поставленные для решения этой цели, следующие:

1.Детальное изучение стратиграфического распространения планктонных фо^аминифер в- терригенно-карбонатных отложениях аймакинской, каранайской и дженгугайской свит в опорных разрезах на территории Дагестана и Горной Чечни;

2. Монографическое изучение глоботрунканид;

3. Обоснование биозональных подразделений сеноманско-коньякских отложений Северо-Восточного Кавказа и определение их соответствия Средиземноморской шкале по глоботрунканидам;

4. Реконструкция колебаний уровня моря и оценка проявления широкомасштабного "бескислородного события" в конце сеномана - начале турона в изучаемом палеобассейне на основе анализа экологической структуры фораминиферовых комплексов и микрофаций;

5. Анализ динамики ассоциаций глоботрунканид и выяснение ее связи с седиментологическими изменениями.

Фактический материал диссертационной работы составляют обширные коллекции фораминифер, собранные автором в 1989 и 90 гг. из детально изученных опорных разрезов Северо-Восточного Кавказа: на территории Дагестана и Горной Чечни. Всего было отобрано 130 образцов, содержащие более 3000 раковин глоботрунканид.

В качестве сравнительного материала была использована коллекция Н.И.Маслаковой, хранящаяся на кафедре палеонтологии геологического факультета Московского государственного университета.

Защищаемые положения.

1. Детализация зонального расчленения сеноманских, туронских и коньякских отложений Северо-Восточного Кавказа на основе монографического изучения глоботрунканид;

2.Уточнение положения сеноманско-туронской границы в изучаемых разрезах по планктонным фораминиферам;

3.Моделирование колебаний уровня моря Дагестанского палеобассейна на основе изучения экологической структуры фораминиферовых ассоциаций и микрофациального анализа;

4.Реконструкция динамики развития планктонных фораминифер на основе анализа их таксономического и морфологического разнообразия.

Практическая ценность:

1. Биозональное расчленение сеноманско-коньякских отложений по планктонным фораминиферам позволяет уточнить возраст местных литостратиграфических подразделений. Полученные результаты могут быть использованы для уточнения местных стратиграфических схем и их корреляции с общими стратиграфическими подразделениями верхнего мела. В целом, исследования направлены на совершенствование легенд ГГК-200 для СевероВосточного Кавказа;

2. Реконструкция условий осадконакопления в Дагестанском палеобассейне способствует выявлению роли звстатических колебаний и изменений кислородного режима в эволюции седиментогенеза эпиконтинентальных бассейнов позднего мела;

3. Построение модели динамики разнообразия глоботрунканид на основе детально изученных разрезов необходимо для изучения глобальных биотических событий и выяснения их причинности. Четкая диагностика событий по биотическим и абиотическим критериям может быть использована для корреляции конкретных разрезов при проведении крупномасштабного геологического картирования.

Научная новизна.

1. В результате впервые примененной методики выделения фораминифер, основанной на взаимодействии концентрированной уксусной кислоты и карбонатов [[.еМеге, Сгаэдшп-Зокэаи, 1988] на материале из Северо-Восточного Кавказа получены значительно более полные данные о видовом составе комплексов планктонных фораминифер. Это позволило уточнить распределение глоботрунканид в изучаемых разрезах и предложить более обоснованное биозональное расчленение сеноманско-коньякских отложений;

2. Впервые проанализированы микрофации. Предложенные реконструкции условий осадконакопления в Дагестанском палеобассейне сопоставлены с современными данными по глобальным абиотическим событиям в сеноманско-

коньякское время (эвстатичёские колебания и "бескислородное событие");

3. Впервые на материале из разрезов Северо-Восточного Кавказа построена модель динамики таксономического и морфологического разнообразия глоботрунканид и проанализирована связь с абиотическими изменениями в данном палеобассейне.

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены на сессиях ВПО (ВСЕГЕИ, 1993, 1994, 1996, 1998), на международном симпозиуме по увеличению биоразнообразия после событий массового вымирания (проект № 335, Англия, г.Плимут, 1994 г.), международном совещании по границам ярусов меловой системы • (проект № .362, Германия, г.Фрайберг, 1996 г.). Результаты исследований вошли в тематические отчеты отдела стратиграфии и палеонтологии ВСЕГЕИ, а также в проекты, выполненные по грантам РФФИ. По теме диссертации опубликовано 10 работ и 1 находится в печати.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав и заключения. Общий объем диссертации составляет 175 страниц. Работа иллюстрирована 35 рисунками и 18 фототаблицами раковин фораминифер и шлифов. Список цитированной литературы составляет 235 наименований, в том числе 175 работ на иностранных языках.

Автор считает приятным долгом поблагодарить своих руководителей - доктора геолого-минералогических наук Т.Н.Корень и кандитата геолого-минералогических наук Л.Ф.Копаевич, а также сотрудников отдела стратиграфии и палеонтологии ВСЕГЕИ А.А.Атабекяна, Э.М.Бугрову и С.В.Лобачеву за внимание, ценные советы и рекомендации. Автор также благодарен Ю.П.Смирнову за помощь в изучении разрезов и в сборе диссертационного материала. Хотелось бы выразить благодарность сотруднику фотолаборатории ВСЕГЕИ П.В.Степанову за съемку шлифов и помощь в оформлении фототаблиц.

Содержание работы.

Глава I. Характеристика материала и методика исследования.

Материал диссертационной работы был собран автором во время полевых сезонов (1989, 1990 гг.), организованных сотрудниками Грозненского нефтяного института, Махачкалинского геологического института и Саратовского государственного университета на территории СевероВосточного Кавказа. • Часть образцов была также передана автору сотрудником Грозненского нефтяного института Ю.П.Смирновым.

Были изучены три опорных разреза: Аймакинский, Ансалтинский и Басский. Интересующий автора интервал охватывает аймакинскую, каранайскую и дженгутайскую свиты. Всего было отобрано на фораминиферы и изучено 130 образцов. Образцы весом 200-300 г были собраны, в основном, с интервалом от 1-2 м до 10 м или реже, в зависимости от близости предполагаемых стратиграфических границ и характера отложений. При выделении раковин фораминифер из плотных мергелей и известняков была применена не использованная ранее для этого региона методика (см. с. 3).

В качестве основного материала диссертационной работы были выбраны планктонные фораминиферы со спирально-конической раковиной - глоботрунканиды, преобладающие во всех выборках. В изученной коллекции содержится 45 видов глоботрунканид, принадлежащих 11 родам и 3 семействам. Описанные и изображенные экземпляры хранятся в ЦНИГР музее им. Ф.Н.Чернышева.

Фотосъемка раковин производилась в лаборатории электронной микроскопии Палеонтологического института РАН на электронном сканирующем микроскопе Jiol Super Prob. Всего было сфотографировано 130 раковин.

Для палеоэкологических реконструкций проводился количественный анализ фораминиферовых комплексов, устанавливалось процентное соотношение раковин, принадлежащих различным морфоэкогруппам

(агглютинирующий бентос, секреционный бентос, бескилевые и килеватые формы планктона) с учетом распространения по

разрезу морфотипов планктонных форм. Анализ динамики развития глоботрунканид для каждого биостратиграфического подразделения основан на подсчете общего количества видов, а также числа появившихся и исчезнувших таксонов.

Для изучения микрофаций были изготовлены 130 петрографических шлифов, 60 из которых сфотографированы сотрудником ВСЕГЕИ П.В.Степановым на аппарате (.ейг 01Июр1ап.

Глава 2. История изучения позднемеловых планктонных фораминифер Северо-Восточного Кавказа.

При изучении верхнемеловых отложений СевероВосточного Кавказа большую роль в их биостратиграфическом расчленении почти с самого начала играли исследования по фораминиферам.

Интерес к изучению позднемеловых фораминифер, как к группе, имеющей важное значение для биостратиграфического расчленения и корреляции отложений как в обнажениях, так и по скважинам, особенно усилился в середине 50-х годов с выявлением промышленной нефтегазоносности верхнего мела Северо-Восточного Кавказа. Были выделены последовательные комплексы планктонных и бентосных фораминифер, соответствовавшие, как правило, ярусам и подъярусам [Захарова, 1957; Маслакова, 1961]. Позднее местные биостратиграфические схемы по фораминиферам были детализированы [Орел, 1970; Ботвинник, 1973, 1982; Самышкина, 1983]. Накопившийся к концу 70-х годов большой фактический материал по распределению глоботрунканид в верхнемеловых отложениях Северного Кавказа, Крыма и Карпат послужил основой для биозональной схемы, единой для юга европейской части бывшего СССР [Маслакова, 1978]. Однако разработанные к началу 80-х годов местные биозональные схемы для Северо-Восточного Кавказа во многом не соответствуют современным представлениям о расчленении верхнего мела по планктонным фораминиферам и нуждаются в дальнейшем уточнении и сопоставлении со Средиземноморской зональностью по глоботрунканидам [ЯоЬазгупзк!, Сагоп, 1995].

Параллельно с работами по использованию фораминифер в целях биостратиграфического расчленения в разные годы появлялись публикации, посвященные рассмотрению общих

особенностей развития позднемеловых фораминифер СевероВосточного Кавказа • и реконструкциям условий осадконакопления палеобассейна по фораминиферам [Орел, 1972; Ботвинник, 1977, 1978а, 1978в]. Эти работы показали перспективность дальнейшего изучения этой группы для палеоэкологических построений.

Глава 3. Стратиграфия сеноманско-коньяксхих отложений Известнякового Дагестана.

В Горном Дагестане и Горной Чечне верхнемеловые отложения представлены мощной толщей известняков (до 1300 м) - в различной степени глинистых, хемогенно-биогенных, пелитоморфных, с подчиненными прослоями мергелей. В структурном плане верхнемеловые отложения в данном регионе слагают коробчатые складки в пределах крупной тектонической единицы - Известнякового Дагестана. 3.1. Стратиграфическое расчленение отложений.

Дробное литостратиграфическое расчленение верхнего мела Известнякового Дагестана на свиты, подсвиты и пачки предложено Ю.П.Смирновым [Смирнов и др., 1979]. Изученные автором отложения относятся к аймакинской, каранайской и дженгутайской свитам.

Аймакинская свита представлена чередующимися пластами глинистого известняка и мергеля, с характерными для свиты зеленоватым оттенком и волнистой слоистостью; каранайская - характеризуется темно-серыми мергелями и светло-серыми, почти белыми, известняками с кремнями; дженгутайская - сложена сильноглинистыми серыми и плотными розоватыми известняками.

Предложенное расчленение верхнего мела Дагестана по иноцерамам [Пергамент, Смирнов, 1972] легло в основу биостратиграфической схемы для всего Северо-Восточного Кавказа и Предкавказья [Смирнов, Москвин, Ткачук, 1986]. Местные зоны по фораминиферам были разработаны Л.В.Захаровой [1957], Н.И.Маслаковой [1961], К.Г.Самышкиной [1968, 1983], Г.В.Орел [1970], П.В.Ботвинником [1973, 1982] (см. Главу 2). Согласно предыдущим исследованиям по иноцерамам и фораминиферам аймакинская свита была отнесена к сеноману, каранайская - к нижнему турону, дженгутайская - к верхнему турону - нижнему сантону.

3.2. Описание разрезов.

Дается послойное описание трех опорных разрезов Известнякового Дагестана, сопровождаемое данными автора о распределении планктонных фораминифер. Мощность изученных отложений в Аймакинском разрезе - 172,5 м, в Ансалтинском - 234 м, в Басском - 239,5 м.

Глава 4. Обоснование биостратиграфического расчленения верхнего мела Известнякового Дагестана по глоботрунканидам. 4.1. К истории создания зональной шкалы по глоботрунканидам.

Первая субглобальная схема по планктонным фораминиферам для меловых отложений тепловодного пояса была предложена Г.Болли [Bolli, 1966]. Для аптско-маастрихтского интервала им была установлена последовательность из 13 зон, ставшая основой всех дальнейших зональных построений по глоботрунканидам. В появившихся вскоре зональных схемах разных регионов для областей низких палеоширот отмечено большое число общих зональных видов и сходная последовательность в смене комплексов глоботрунканид [Salaj, Samuel, 1966; Salaj, 1969; Pessagno, 1969; Van Hinte, 1972, 1976; Маслакова, 1978; Wonders, 1980; Postuma, 1971 и др.]. Эти зональные последовательности отражали основные особенности развития планктонных фораминифер и были построены с учетом филогенетических связей.

В 80-е годы была предложена единая зональная схема по глоботрунканидам для всего верхнего мела, которая включала последовательность фораминиферовых зон, установленных в разных районах Тетического пояса [Robaszynski, Carón & EWGPF, 1979 (1), 1984; Carón, 1985].

Для расчленения верхнемеловых отложений Известнякового Дагестана автором настоящей работы использован последний вариант зональной шкалы по глоботрунканидам для меловых отложений Средиземноморья [Robaszynski, Carón, 1995] с некоторыми дополнениями [Salaj, 1996] (Рис.1).

Ярусы По автору Salaj, 1996 Robaszynski & Carón 1995 " i.— Sliter, 1989 IV аслакова, 1978

Изв.Дагестан Тунис Евр.Средиземноморье Тихоокеанская область ю г бывшего СССР

OJ О >s S .х: о -х. IX А X о ьг >S S X о X о о. concavata Коньякский н 0 еа (0 1 <0 о с о U detlaensis -Protexanites Туронский Коньякский Сгн-j concavata Сеноманский | Туронский j Коньякский ¡Сачг X о X ГО О concavata

serratomarginatus praehavanensis subtncannatum cachensis angusticannata concavata I SÉ О X К X X primitiva

coronata Туронский j d> ф ф с •с о « primitiva renzi schneegansi angusticarinata

inomata - maslakovae X lapparenti

helvetica 1 "53 с turona biconvexa oraviensis trígona helvetica и О. helvetica ^ helvetica ■lililí

arch, | flagra' archaeócreiacee с та naqni tmoncala archaeocretacea archaeocretacea

Сеноманский | Сеноманский gigantea | Сеноманский

cushmani "5 to Е ■с w э о turonica cushmani cushmani aígeriana cushmani

montsalvensis greenhomensis

reicheli bicarinata е voluta deeckei gandolfíi brotzeni reicheli X reicheli s о X deeckei

globolruncanoides globotmncanoides ш О brotzeni appenninica

Рис. 1. Сопоставление зональных схем верхнемеловых отложений по глоботрунканидам.

4.2. Зональное расчленение отложений аймакинской, каранайской и дженгутайской свит Известнякового Дагестана по глоботрунканид.

Послойное изучение планктонных фораминифер в разрезах Известнякового Дагестана (Рис. 2) позволило установить в аймакинской, каранайской и дженгутайской свитах семь зон с двумя подзонами шкал, разработанных для Средиземноморья [Robaszynski, Carón, 1995; Salaj, 1996J. Были уточнены возраст свит и положение сеноманско-туронской границы в разрезе.

Установлены следующие зоны и подзоны по глоботрунканидам:

Зона Rotalipora globotruncanoides (= R.brotzeni, см. Robaszynski et al., 1994) включает глинистые известняки и мергели нижней части нижней подсвиты аймакинской свиты (примерно 15 м в Аймакинском разрезе) (Рис. 2). Она установлена в нижней части нижнего сеномана [Robaszynski, Carón, 1995]. Нижняя граница определяется no появлению зонального вида, который ассоциирует с многочисленными экземплярами Hedbergella ex gr. delrioerisis (Carsey), H.planispira (Tappan), единичными раковинами R.gandolfii Luterb. et Premoli Silva, R.apenninica (Renz), R.micheli (Sacal et Debourle), а также Praeglobotruncana delrioennnsis (Plummer) и P.stephani (Gandolfi). По составу комплекса это подразделение совпадает с зоной Thalmanninella appenninica верхнего мела юга европейской части бывшего СССР [Маслакова, 1978] (Рис.1). Корреляция с зонами Северо-Восточного Кавказа затруднительна из-за сопоставления границ последних с литологическими границами (Рис. 3).

Зона Rotalipora reichen охватывает глинистые известняки и мергели верхней части нижней подсвиты и нижней части средней подсвиты аймакинской свиты (Рис. 2). Она отвечает верхам нижнего сеномана и среднему сеноману [Robaszynski, Carón, 1995] и выделяется по появлению зонального вида. Роталипоры становятся более разнообразными по сравнению с комплексом предыдущей зоны. Зона совпадает, по-видимому, с зоной Th.deeckei в схеме для юга европейской части бывшего СССР (Рис.1), так как в расширенный состав вида Th.deeckei (Franke) Н.И.Маслакова [1978] включила вид. Th. reichen (Momod). Зона Rotalipora cushmani представлена глинистыми известняками верхней части средней подсвиты и верхней

лодсвиты аймакинской спиты и известняками с кремневыми стяжениями и прослоями черных мергелей нижней части нижней подсвиты каранайской свиты (пачки крн 1 и крн 2 Ю.П.Смирнова [Смирнов и др., 1986]) (Рис. 2). Точное положение нижней границы зоны в Аймакинском разрезе трудно определить из-за недостаточно частого отбора проб. Зона соответствует верхней части среднего сеномана и верхнему сеноману, без самой верхней его части [Robaszynski, Carón, 1995], и определяется распространением вида-индекса. Состав комплекса отличается от такового в нижележащих отложениях отсутствием R.reichen Mornod и R.micheli (Sacal et Debourle), а также появлением R.deeckei (Franke), R.thomei (Hagn et Zeil), Dicarinella algeriana Caron, Whiteinella kingi Trujiüo и W.paradubia (Sigal). К самым верхам зоны преглоботрунканы и роталипоры становятся все более малочисленными и к кровле исчезают. Зона совладает с одноименной зоной юга европейской части бывшего СССР [Маслакова, 1978) (Рис.1).

Зона Whiteinella archaeocretacea выделяется в объеме самой верхней части верхнего сеномана и нижней части нижнего турона [Robaszynski, Caron, 1995]. Нижняя граница определяется исчезновением вида Rotalipora cushmani (Morrow). По составу комплекса, а именно отсутствию видов-индексов ниже- и вышележащей зон, это подразделение совпадает с зоной W.gigantea в схеме Дж.Салая [Salaj, 1996] (Рис. 1). Зона коррелируется со средней частью зоны Praeglobotruncana imbricata [Орел, 1970] или с верхами зоны Rugoglobigerína hoízli [Самышкина, 1983; Ботвинник, 1976] в схемах СевероВосточного Кавказа (Рис. 3).

Выделяются две подзоны:

Нижняя подзона Whiteinella archaeocretacea охватывает темно-серые и черные битуминозные мергели в средней части нижней подсвиты каранайской свиты (нижняя часть пачки крн 3) (Рис. 2). Комплекс обеднен; в его составе присутствуют лишь единичные раковины Hedbergella ex gr. delrioensis (Carsey) и Whiteinella spp. Подзона сопоставима с нижней подзоной W. gigantea зоны W. gigantea в самой верхней части верхнего сеномана схемы Дж.Салая [Salaj, 1996] (Рис. 1).

Верхняя подзона Dicarinella haqni представлена песчанистыми известняками самой верхней части нижней подсвиты каранайской свиты (верхи пачки крн 3) (Рис. 2) и

отвечает, вероятно, нижней части нижнего турона [Salaj, 1996]. Для выделения в этой части разреза подзоны D.imbrícate, как в схеме Дж.Салая [Salaj, 1996] (Рис. 1), к сожалению, нет данных. Нижняя граница определяется появлением Dicarinella hagni (Scheibnerova). Зональный комплекс разнообразен за счет появившихся дикаринелл - Dicarinella hagni (Scheibnerova), D.imbricata Mornod, D.elata Lamolda и др.

Зона HelvetoQlobotruncana helvetica представлена плотными известняками со стилолитами верхней подсвиты каранайской свиты (пачка крн 4) и глинистыми известняками нижней части нижней подсвиты дженгутайской свиты (Рис. 2). Она соответствует верхней части нижнего и нижней части среднего турона [Robaszynski, Carón, 1995], а ее объем определяется распространением зонального вида. Появление Sigalitruncana sigali (Reichel), S.schneegansi (Sigal), S.pileoliformis (Lamolda), Marginotruncana margínala (Reuss) и M.pseudolinneiana Pessagno также составляет отличительную особенность комплекса. В схеме для юга европейской части бывшего СССР [Маслакова, 1978] зоне соответствует одноименная зона (Рис. 1).

Зона Marginotruncana coronata сложена глинистыми светлосерыми известняками верхней части нижней подсвиты и розоватыми известняками нижней части средней подсвиты дженгутайской свиты (Рис. 2). Зона M.coronata для Бореальной Европы эквивалентна зоне M.schneegansi для Тетической области [Robaszynski, Carón & EWGPF, 1979] и соответствует интервалу с верхней части среднего турона по нижнюю часть нижнего коньяка [Robaszynski, Carón, 1995]. Нижняя граница зоны совпадает с исчезновением вида Helvetoglobotruncana helvetica (Bolli). Отличием от комплекса нижележащей зоны является также постепенное увеличение раковин маргинотрункан. В .самой верхней части зоны появляются M.paraconcavata Porthault, M.tarfayaensis Lehmann и M.sinuisa Porthault. Это подразделение соответствует зонам Globotruncana lapparenti и, по-видимому, G. angusticarinata в схеме для юга европейской части бывшего СССР [Маслакова, 1978] (Рис. 1), а также частично или всей зоне G.lapparenti для СевероВосточного Кавказа [Орел, 1970; Самышкина, 1983; Ботвинник, 1976] (Рис. 3).

Зона Concavatotruncana concavata представлена глинистыми красно-бурыми известняками верхней части сред-

ней подсвиты и плотными белыми известняками верхней под-свиты дженгутайской свиты, а также глинистыми известняками низов морадамеэрской свиты (Рис. 2). Нижняя граница зоны определяется появлением C.concavata (Brotzen) и, по-видимому, является диахронной: в Тетической области зональный вид появляется почти с основания аммонитовой зоны Deverinianum в верхней части турона, в Бореальной - он известен с нижней части коньяка; верхняя граница проводится по появлению С. asymetrica (Sigal) в нижней части сантона [Robaszynski, Carón, 1995]. Отличительным признаком комплекса, помимо появления крайне редких экземпляров зонального вида, является увеличение числа раковин М.sinuosa Porthault, появившегося чуть ниже подошвы зоны. Этому подразделению, вероятно, соответствуют зоны G.primitiva и G.concavata в схеме для юга европейской части бывшего СССР [Маслакова, 1978] (Рис. 1).

Положение сеноманско-туронской границы. Согласно современным представлением о проведении сеноманско-туронской границы, она соответствует нижней границе аммонитовой зоны Watinoceras devonense или, в зональной шкале по глоботрунканидам, уровню внутри зоны Whiteinella archaeocretacea [Bengston, 1996]. В Известняковом Дагестане границу проводили между аймакинской и каранайской свитами на основании распространения иноцерамов и фораминифер (Рис. 3). Здесь же отмечалось, что недостаточно определенными в возрастном отношении являются низы свиты [Смирнов и др., 1986]. По фораминиферам в пределах каранайской свиты выделяли зону Praeglobotruncana imbricate [Орел, 1970] и зону Hedbergella holzli [Самышкина, 1983; Ботвинник, 1976]. Однако приводился смешанный состав зональных комплексов, состоящих как из сеноманских, так и из туронских видов, а вертикальное распределение глоботрунканид по разрезу не было дано. Таким образом, эти данные лишь устанавливали позднесеноманско-раннетуронский возраст каранайской свиты. Отнесение отложений нижней подсвиты к иноцерамовой зоне l.labiatus нижнего турона [Пергамент, Смирнов, 1972], на наш взгляд/также является дискуссионным, так как монографические описания иноцерамов из этих отложений отсутствуют и не исключено, что формы, определяемые ранее как Mytiloides labiatus (Schloth.), могут принадлежать M.submytüoides sensu Suetz (part) Kauffman,

появляющемуся уже в верхнем сеномане [Bengstson et al., 1996].

Анализ распространения глоботруиканид в изученных разрезах показал, что нижней подсвите соответствуют верхи зоны R. cushmani и вся зона W. archaeocretacea. Поэтому сеноманско-туронскую границу мы проводим в подошве верхней подзоны D.hagni зоны И/, archaeocretacea, что совпадает с кровлей наиболее мощного из прослоев черных сланцеватых мергелей пачки крн 3 нижней подсвиты каранайской свиты (Рис. 3) [Гиг, 1996]. Такое положение границы не противоречит современному представлению о ее проведении внутри зоны W. archaeocretacea [Bengston, 1996].

Глава 5. Монографическое описание глоботруиканид.

5.1. Морфология раковины.

Принимается методика описания и терминология, разработанная Н.И. Маслаковой [1978], с некоторыми дополнениями Ф. Робажинского и М. Карон [Robaszynski, Carón &EWGPF, 1979(1)].

5.2. К систематике глоботруиканид.

В разделе проанализирована история становления систематики глоботруиканид и рассмотрены наиболее обоснованные из разработанных классификаций. Отмечено, что в процессе разработки систематики постепенно повышался таксономический ранг глоботруиканид - от выделения этой группы в объеме рода [Cushman, 1927], семейства [Основы палеонтологии, 1959; Robaszynski, Carón & EWGPF, 1979, 1984], нескольких семейств [Loeblich, Tappan, 1964; Pessagno, 1967; Маслакова, 1978], надсемейства [Маслакова, 1983] и наконец нескольких надсемейств [Loeblich, Tappan, 1988].

В работах последних лет по филогении и систематике глоботруиканид все больше внимания уделяется влиянию палеоэкологических факторов, явлениям параллелизма, конвергенции и повторяемости морфологических признаков в развитии на эволюцию этой группы, а также широко распространенным у планктонных фораминифер фенотипической изменчивости, непостоянству родовых признаков и проблемам определения видовой и родовой принадлежности многочисленных промежуточных форм [Сагоп, 1983; Salaj, 1987; Robaszynski et al., 1990, 1994].

Несмотря на достижения последних лет в изучении планктонных фораминифер, в настоящее время отсутствует единая точка зрения на таксономический ранг глоботрунканид (семейство, несколько семейств, надсемейство, несколько надсемейств), валидность отдельных семейств этой группы и родовой ее состав. Автором использована систематика А. Леблика и Е. Тэппан [Loeblich, Таррап, 1988] с небольшими изменениями. 5.3. Описание таксонов.

Приводится описание 10 родов и 31 вида; 17 из описанных видов впервые встречены на Северном Кавказе или были ранее определены под другими видовыми названиями. Изображения видов приведены на семи фототаблицах. Коллекция хранится в ЦНИГР музее им. Чернышева под № 12988. Надсемейство Globigerinacea Carpenter, Parker et Jones, 1862 Семейство Hedbergeüidae Loeblich et Таррап, 1961

Подсемейство Hedbergellinae Loeblich et Таррап, 1961 Род Hedbergella Bronnimann et Brown, 1958 Hedbergella delrioensis (Carsey, 1926) Hedbergella hoelzli (Hagn et Zeil, 1954) Hedbergella planispira (Таррап, 1940) Род Whiteinella Pessagno, 1967

Whiteinella archaeocretacea Pessagno, 1967 Whiteinella baltica Douglas et Rankin, 1969 Whiteinella kingi (Trujillo, 1960) Whiteinella paradubia (Sigal, 1952) Подсемейство Rotundinae Belleret Salaj, 1977 Род Praeglobotruncana Bermudez, 1952 Praeglobotruncana gibba Klaus, 1960 Praeglobotruncana stephani (Gandolfi, 1942) Подсемейство Globotruncaninae Lamolda, 1976 Род Concavatotruncana Kortchagin, 1982

Concavatotruncana concavata (Brotzen, 1934) Род Helvetoglobotruncana Reiss, 1957

Helvetoglobotruncana helvetica (Bolli, 1944) Семейство Rotaliporidae Sigal, 1958

Подсемейство Ticinellinae Longoria, 1974 Род Clavihedbergella Banneret Blow, 1959 Clavihedbergella simplex (Morrow, 1934) Подсемейство Rotaliporinae Sigal, 1958

Род Rotalipora Brotzen, 1942

Rotalipora apenninica (Renz, 1936) Rotalipora cushmani (Morrow, 1934) Rotalipora deeckei (Franke, 1925) Rotalipora globotruncanoides Sigal, 1948 Rotalipora micheli (Sacal et Debourie, 1957) Rotalipora reicheli Mornod, 1950 Rotalipora thomei (Hagn et Zeil, 1954) Надсемейство Globotruncanacea Brotzen, 1942 Семейство Globotruncanidae Brotzen, 1942

Подсемейство Marginotruncaninae Pessagno, 1967 Род Dicarinetla Porthault, 1970

Dicarinella canaliculata (Reuss, 1854) Dicarinella elata Lamolda, 1977 Dicarinetla hagni (Scheibnerova, 1962) Dicarinella imbricata (Mornod, 1950) Dicarinella oraviensis ? (Scheibnerova, 1969) Род Marginotruncana Hofker, 1956

Marginotruncana coronata (Bolli, 1945) Marginotruncana marginata (Reuss, 1845) Marginotruncana pseudolinneiana Pessagno, .1967 Marginotruncana renzi (Gandolfi, 1942) Marginotruncana sinuosa Porthault, 1970 Род Sigalitruncana Kortchagin, 1982

Sigalitruncana pileoliformis (Lamolda, 1977) Sigalitruncana marianosi (Douglas, 1969)

Глава 6. Характеристика Дагестанского палеобассейна в позднемеловое время и условия обитания глоботрунканид.

Сеноманско-коньякский временной интервал интересен для палеоэкологических реконструкций как время наиболее крупных эвстатических колебаний в мелу и широкомасштабного "бескислородного события" в конце сеномана - начале турона. При моделировании динамики эвстатических колебаний в позднемеловое время, наряду с микрофациальным анализом, широко используется анализ экологической структуры фораминиферовых ассоциаций и морфоэкотилов глоботрунканид [Hart, Bailey, 1979; Robaszynskietal., 1990, 1993; др.]. В связи с этим, актуальными являются распознавание и диагностика этих событий в разрезах Северо-Восточного

Кавказа по результатам анализа фораминиферовых ассоциаций, литологических особенностей пород и строению разреза.

6.1. О батиметрическом контроле в распределении фораминифер.

Одним . из важных экологических факторов, контролировавших распределение меловых фораминифер в водной среде, была глубина палеобассейна.

При определении палеоглубин по фораминиферовым ассоциациям учитываются следующие показатели и характеристики:

Соотношение планктонных и бентосных форм (П/Б). Считается, что в позднем мелу, как и в случае с современными формами [Phleger, Parker, 1951], низкое содержание, обедненный видовой состав планктонных фораминифер (ПФ) и, наоборот, высокое содержание бентосных фораминифер были характерны для внутреннего шельфа (глубины 10-50 м). На глубинах в 50-100 м количество ПФ повышалось до 8-25%. Фораминиферовые комплексы внешнего шельфа (100-200 м) характеризовались 30-70%-ным содержанием ПФ, тогда как на глубинах в 400-800 м фораминиферовый комплекс уже почти полностью состоял из планктонных форм (90%) [Ollson, Nyong, 1984].

- Соотношение килеватых и бескилевых раковин и анализ их морфоэкотипов. Предполагают, что на низких и средних широтах вертикальное распространение меловых ПФ в толще воды, вероятно, было аналогичным распространению современных форм в тропических и субтропических областях. Так, с увеличением глубины древнего бассейна шарообразные глобигериноподобные формы сменялись на уплощенные, затем появлялись килеватые двояковыпуклые и, наконец, килеватые уплощенно-выпуклые глобороталиидоподобные таксоны [Douglas, 1972; Sliter, 1972; Leckie, 1987; Hart, Bailey, 1979]. Кроме того, существует методика определения палеоглубин, в основу которой положено распределение морфотипов глоботрунканид по батиметрическому градиенту [Hart, Bailey, 1979]. "Мелководная группа", характеризующая приповерхностный слой до 50 м, содержала маленькие шиповатые раковинки Hedbergella и Whiteinella. На средних глубинах, от 50 до 100 м, было развито большинство видов

однокилеватых Praeglobotruncana и Rotalipora, а также двукилеватых Dicarinella и Marginotruncana. Для значительных глубин, более 100 м, были характерны килеватые уплощенно-выпуклые до конических раковины Н.helvetica, D.hagni, C concavata и P.gibba.

На сокращение толщины слоя воды, пригодного для обитания фораминифер, может указывать также уменьшение размеров их раковин, по сравнению с обычными параметрами, появление "угнетенных" или аномально вздутых форм [Hart, 1979, Leary, Hart, 1989].

Зависимость структуры позднемеловых фораминиферовых ассоциаций от глубины осадконакопления была прослежена автором при палеоэкологическом анализе фораминифер из отложений Известнякового Дагестана. 6.2. Микрофации и их интерпретация.

Изучение микрофаций широко используется для реконструкции изменений среды в позднемеловых бассейнах [Robaszynski etal., 1990, 1993].

Анализ шлифов, сделанных из сеноманско-коньякских отложений Известнякового Дагестана позволил выделить 7 основных типов микрофаций (МФ), отражающих изменения условий осадконакопления:

МФ-1. Мадстоун-вакстоун, с редкими и однообразными планктонными фораминиферами в основном "мелководного" типа (Heterohelix, Hedbergella, Whiteinella). Бентосные фораминиферы чаще представлены булиминидами с раковиной маленького размера. Кальцисферы мелкие и редкие. Единичны биокласты иноцерамов.

Такой тип микрофаций предполагает относительно небольшие глубины осадконакопления со значительным привносом терригенного материала.

МФ-2. Вакстоун-пакстоун, с рассеянным тонким детритом, редкими мелкими кальцисферами, бентосными и планктонными фораминиферами. Следы биотурбации отмечены редко.

Предположительны "средние" глубины со слабой гидродинамикой.

МФ-3. Пакстоун с мелкими литокластами; иногда встречаются мелкого размера биокласты иноцерамов и иглокожих. Фораминиферы редкие, в основном, - бентосные агглютинирующие формы.

Такие отложения могли формироваться на разных глубинах. Возможен привнос биокластов и литокластов из области с более сильными течениями.

МФ-4. Вакстоун-пакстоун с крупными сортированными биокластами двустворок и иглокожих. Разнообразные планктонные фораминиферы, в том числе "глубоководные" морфотипы. Кальцисферы редкие. Характерна хорошая сортировка материала.

Седиментация, вероятно, происходила очень быстро на "средних" и "больших" глубинах с активной гидродинамикой.

МФ-5. Кальцисферовый вакстоун-пакстоун, иногда биотурбированный; нередко встречаются фосфатные зерна. Наиболее характерным является обилие кальцисфер. Отмечены редкие биокласты двустворок, иглокожих и остракод. Фораминиферы немногочисленные, но разнообразные; планктонные - представлены различными морфоэкотипами, в том числе "глубоководными".

Можно предположить, область открытого шельфа, чаще внешнюю его часть, с активной гидродинамикой.

МФ-6. Вакстоун . с темными пятнами и прослоями органического вещества. Отмечены многочисленные "филаменты" (раковины мелких некто-планктонных двустворок). "Мелководные" морфотипы планктонных фораминифер крупные, но немногочисленные; килеватые таксоны крайне редкие. Часто раковины фораминифер заполнены органикой или в них развиты кристаллы пирита. Присутствуют фосфатные зерна.

Вероятны периодические нарушения кислородного режима.

МФ-7. Тонкое чередование темных слойков, состоящих почти целиком из органического вещества, и светлых слойков, сложенных, в основном, раковинками "мелководных" планктонных фораминифер (пакстоун) и, возможно, кальцисферами. Бентосные фораминиферы и фосфатные зерна отсутствуют.

Такой тип микрофаций характеризует максимальное проявление аноксии. Вероятны кратковременные колебания содержания Ог в водной среде, на фоне общего его снижения.

6.3. Реконструкция биономических условий Дагестанского палеобассейна.

Уточненные данные о палеоэкологической структуре фораминиферовых ассоциаций, а также впервые полученные для Известнякового Дагестана сведения о распределении типов микрофаций в разрезе позволили выделить .фазы относительного углубления и обмеления Дагестанского палеобассейна. На этой основе построена кривая колебания уровня моря, которая сравнивается с общей эвстатической кривой [Над е( а1., 1988]. Выяснилось, что некоторые батиметрические максимумы и минимумы отчетливо совпадают, что, по-видимому, обусловлено их эвстатической природой (начало крупной сеноманской трансгрессии 1-порядка, кратковременная регрессия 1!-порядка 8 начале зоны сизЬтат, максимум трансгрессии, приходящийся на зону агсЬаеосгеОсеа, регрессивный минимум И-порядка в начале зоны согопаО). Другие колебания менее выражены и имели, по-видимому, локальный характер, обусловленный активным тектоническим режимом региона и расширением акватории. Кроме того, для сеноманско-коньякского бассейна Известнякового Дагестана впервые охарактеризовано широкомасштабное

"бескислородное событие" (ОАЕ-2). Сделано предположение, что развитие аноксии не было непрерывным и периодически происходило восстановление нормального кислородного режима. Последнее по времени и наиболее масштабное проявление аноксии (микрофация-7), пришлось на максимум трансгрессии (окончание зоны сивЛтал/ - начало зоны агсГ7зеосге!асеа), вслед за которым установились сильные донные течения, разрушившие застойную среду.

Глава 7. Динамика развития ассоциаций планктонных фораминифер Дагестанского палеобассейна. 7.1. Основные закономерности эволюции позднемеловых глоботрунканид.

Эволюция планктонных фораминифер была связана с их проникновением в глубоководные зоны и характеризовалась приобретением морфологических признаков, укреплявщих раковину и увеличивавщих ее поверхность, что улучшало плавучесть. Развитие шло от примитивных шарообразных морфотипов с просто устроеннным устьем к килеватым

морфотипам со сложно устроенным устьевым аппаратом и разнообразными выростами на стенке [Carón. Homewood, 1983].

В стабильных, или в стабильно изменявшихся условиях, формировались ассоциации, в которых важную роль играли "глубоководные" фораминиферы с низким репродуктивным потенциалом, но с высоким таксономическим разнообразием. Однако экологические кризисы, связанные с кратковременными эпизодами регрессий, похолоданиями и "бескислородными событиями", нарушали направленное развитие глоботрунканид. В нестабильных, быстро менявшихся условиях ассоциации складывались из "мелководных" форм с высокой репродуктивной способностью, большой численностью экземпляров на видовом уровне, но низким таксономическим разнообразием. Следующая за кризисом стабилизация условий способствовала повторному возрастанию плотности ассоциации глоботрунканид и их экспансии в направлении к открытым океаническим пространствам, с освоением "больших" глубин вновь появившимися таксонами [Carón, Homewood, 1983; Горбачик, Копаевич, 1990].

Исчезновение сеноманских "глубоководных" роталипор было результатом позднесеноманского широкомасштабного "бескислородного события" (ОАЕ-2) и связанных с ним глобальных океанических и климатических изменений. Влияние ОАЕ-2 на развитие планктонных фораминифер неоднократно отмечалось [Kuhnt et al., 1986; Thorow, Kuhnt, 1986; Leary et al., 1989; Hart, Leary, 1989]. Однако природа и механизм этой относительно резкой перестройки структуры

фораминиферовых ассоциаций в самом конце сеномана остаются до конца не выясненными. В связи с этим, важное значение приобретает анализ динамики ассоциаций, а также выяснение причинно-следственных связей абиотических изменений и биологических событий.

7.2. Закономерности в развитии сообществ планктонных фораминифер позднемелового бассейна СевероВосточного Кавказа.

Для реконструкции динамики развития

фораминиферовых ассоциаций проанализировано изменение таксономического и морфологического разнообразия планктонных фораминифер. Подсчитано общее количество видов и количество появившихся и исчезнувших видов

отдельно, установлены изменения численного показателя обновления видов (сумма появившихся и исчезнувших видов за определенный интервал времени) и выявлена смена доминант. Это позволило выявить закономерность развития ассоциаций глоботрунканид и выделить следующие его фазы:

Прогрессивная фаза или фаза радиации отвечает временному интервалу окончания зоны apenninica и первой половины зоны globotruncanoides, и совпадает с началом позднемеловой трансгрессии. В целом, отмечено обилие раковин немногочисленных .видов (= 3) "примитивных" бескилевых форм при небольшой численности преглоботрункан с зарождающейся килевой системой, прикрытым губой устьем и узким пупком, а также типично килеватых роталипор. Показатель обновления видов (= 3) связан с появлением и диверсификацией роталипор - "высоко специализированных" таксонов, имевших килеватую раковину с дополнительными устьями.

Фаза высокого таксономического разнообразия соответствует времени окончания зоны globotruncanoides, зоне reicheii и началу зоны cushmani. У бескилевых форм общее число видов не меняется (в среднем, 3). Отмечен высокий показатель обновления видов (= 5) за счет продолжающегося роста разнообразия килеватых форм (от 6 до 8) при общем фоновом вымирании (= 3 для зоны reicheh). Характерны рост численности экземпляров и значительное усиление специализации роталипор. Последнее проявилось в появлении наиболее "глубоководного" морфотипа с уплощенно-вздутой формой раковины, вероятно, в связи с проникновением на значительные глубины и приспособления к устойчивой среде.

Начало кризиса отвечает средней части зоны cushmani. Роталипоры по-прежнему многочисленны и разнообразны, однако в группе R. cushmani (Morrow) большинство раковин имеют не типичную спирально-коническую форму с вздутыми камерами последнего оборота, свидетельствующую скорее всего о нарушении условий обитания в результате начала аноксии.

В разрезе начало нарушений кислородного режима отмечено появлением прослоев черных мергелей.

Вымирание соответствует окончанию зоны cushmani. Постепенно в фораминиферовых ассоциациях наблюдается

смещение доминант за счет резкого сокращения количества раковин и числа видов килеватых таксонов до полного их исчезновения (кровля зоны cushmani). Показатель обновления видов для зоны cushmani высок (= 14) и связан с исчезновением килеватых форм (= 6) и увеличением числа видов "мелководных" таксонов (= 8), в основном, за счет появления вайтнелл. Кризис фораминиферовых сообществ, в том числе вымирание "глубоководных" роталипор, был вызван в изученной части палеобассейна, как и повсюду, широкомасштабным "бескислородным событием".

Выживание. Максимальный пик видового разнообразия сменился его резким спадом в начале зоны archaeocretacea. Характерно присутствие лишь единичных раковин примитивных "мелководных" Hedbergella ex gr. delrioensis, не затронутых развитием аноксии. Раковины эти часто плохой сохранности, по-видимому, из-за повышения растворимости карбоната кальция в результате реакции с углекислотой, образовавшейся при окислении избыточного органического вещества на дне.

Прогрессивная фаза или фаза радиации соответствует непродолжительному временному интервалу подзоны hagni. Видовое разнообразие выживших "мелководных" таксонов велико (=10). Однако все более существенную роль приобретают формы с зарождающимся килем и широким пупком, прикрытым портиками, характеризующие "средние" глубины. Они были известны в докризисном интервале (Praeglobotruncana gibba Klaus) и с началом радиации дают новые виды и вариации (Dicarinella spp.). На основе этого ствола возникают существенно новые морфотипы с более четко обозначенными килями. Среди килеватых форм доминируют раковины D. ex gr. hagni. Увеличение общего видового разнообразия глоботрунканид (= 18) связано в первую очередь с быстрой дивергенцией и появлением новых видов дикаринелл (= 5). Характерна широкая внутривидовая изменчивость.

Фаза высокого таксономического разнообразия. Фаза соответствует временным интервалам зон helvetica, coronata и concavata. Увеличение видового разнообразия (= 22) связано с появлением и специализацией "глубоководных" Sigalitruncana и Marginotruncana.

В течение зоны helvetica и начале зоны coronata появляются представители однокилевых сигалитрункан и двукилеватых маргинотрункан (в среднем, 5) с широким пупком, прикрытым портиками с вспомогательными

внутрипластинчатыми устьями и выпуклыми септальными швами на пупочной стороне. Количество видов типичных маргинотрункан и их раковин в общей численности ассоциации прогрессивно увеличивается (до 10). Показатель обновления видов для этого времени высок (от 12 для зоны helvetica и до 7 для зоны coronata).

Временной интервал, соответствующий окончанию зоны coronata и зоне concavata, отмечен небольшим снижением общего видового разнообразия килеватых форм (до 20). Повторное увеличение показателя обновления видов (= 12) связано в первую очередь с постепенным уменьшением количества видов таксонов, характеризующих "малые" и "средние" глубины - вайтнелл и дикаринелл (до 2 видов для каждого из этих родов). Дпя маргинотрункан зафиксированы практически тот же видовой состав, что отмечался в конце начальной фазы, и обилие их раковин. Сообщество достигло наиболее устойчивого состояния и дальнейшее изменение его компонентов замедлилось. Наряду с этим, в фораминиферовых ассоциациях появляются единичные пупочно-выпуклые раковины "наиболее глубоководного" вида concavata, что также свидетельствует о стабильных условиях обитания на относительно больших глубинах.

Таким образом, выявленная динамика развития планктонных фораминифер Дагестанского палеобассейна контролировалась, в первую очередь, общим эвстатическим поднятием уровня моря в сеномане, проявлением в этом регионе широкомасштабного "бескислородного события" (ОАЕ-2) с последующими восстановлением кислородного режима и стабилизацией условий обитания на глубинах. Установленные фазы развития ассоциаций планктонных фораминифер имеют четкие характеристики и можно предположить возможность их распознавания на других территориях.

Заключение.

В результате проведенных исследований получены новые

данные по планктонным фораминиферам сеноманско-

коньякских отложений Северо-Восточного Кавказа:

1.Монографически изучены глоботрунканиды, принадлежащие 31 виду 10 родов; 17 из описанных видов впервые встречены на Северном Кавказе или были ранее определены под другими видовыми названиями.

2.Изучено стратиграфическое распределение планктонных фораминифер в разрезах аймакинской, каранайской и дженгутайской свит Известнякового Дагестана; дополнены и уточнены опубликованные ранее данные.

3.В изученном стратиграфическом интервале установлены 7 зон с двумя подзонами по глоботрунканидам globotruncanoides. reicheli, cushmani, archaeocretacea с нижней подзоной archaeocretacea и верхней подзоной hagni, а также зоны helvetica, coronata и concavata [Robaszynski, Caron, 1995; Salaj, 1996].

4.Уточнено положение сеноманско-туронской границы на Северо-Восточном Кавказе. Она проведена в кровле нижней подзоны зоны archaeocretacea, что совпадает с кровлей наиболее мощного из прослоев черных сланцеватых мергелей в верхней части нижней подсвиты каранайской свиты. Такой уровень границы не противоречит современному представлению об ее положении внутри зоны archaeocretacea [Bengston, 1996].

5. Изучение экологической структуры фораминиферовых ассоциаций и проведенный анализ микрофаций позволили построить кривую колебания уровня моря для Дагестанского палеобассейна. Сравнение ее с глобальной кривой [Haq et al., 1988] показало, что некоторые батиметрические максимумы и минимумы имеют, эвстатическую природу (начало крупной сеноманской трансгрессии l-порядка, максимум трансгрессии, приходящийся на зону archaeocretacea. кратковременная регрессия It-порядка в начале зо^ы cushmani, регрессивный минимум It-порядка в начале зоны coronata). В то же время, другие колебания, вероятно, были связаны с активным тектоническим режимом региона и расширением акватории. В изученном палеобассейне по биологическим и седиментологическим критериям уточнена датировка

"бескислородного события". Это событие не было непрерывным, и бескислородные условия сменялись кратковременными эпизодами нормального кислородного режима;

6.Изучена динамика и установлены фазы развития планктонных фораминифер Дагестанского палеобассейна с учетом эвстатического поднятия уровня моря в сеномане, "бескислородного события" (ОАЕ-2) в конце сеномана - начале турона и последующего восстановления кислородного режима.

Основные публикации по теме диссертации

1. Смена палеокомплексов фораминифер как показатель изменений условий их обитания в меловом бассейне Дагестана. - Тез. докл. XXXIX сессии Палеонтологического общества. 1993, с. 82-84. Санкт-Петербург.

2. Сеноманско-туронские комплексы фораминифер Известнякового Дагестана как представители Промежуточной фаунистической провинции. - Тез. докл. XL сессии Палеонтологического общества. 1994, с. 59-60. Санкт-Петербург.

3. Cenomanian and Turonian Foraminifera and paleoenviroments in North-East Caucasus. - Abstracts. Paleobios. "Forams 94". 1994, V.16, S.No 2, Berkeley. USA.

4. Turonian-Coniacian planktic foraminifera Recovery following the Extinction Event, North-East Caucasus. - Abstracts. "Biotic Recovery from Mass Extinction Events". 1994. Plymouth. U.K.

5. Planktonic Foraminifera Recovery from the Cenomanian-Turonian Mass Extinction Event, North-East Caucasus. - "Biotic Recovery from Mass Extinction Events". Geol.Society. 1996, Special Vol., p.259-264. London. U.K.

6. Динамика и закономерности развития развития сообществ планктонных фораминифер на примере позднемелового бассейна Дагестана. - Тез. докл. XLII сессии Палеонтологического общества. 1996, с. 85-87. Санкт-Петербург.

7. Biostratigraphic and nanocyclostratigraphic intercalibration of the Cenomanian-Coniacian sequence within the North-Eastern Caucasus. - "Fifth International Cretaceous Symposium

and Second Workshop on Inoceramids". Abstract volume, 1996, p.75. Freiberg. Germany.

8. Цикличность в развитии сообществ планктонных фораминифер на примере позднемелового бассейна СевероВосточного Кавказа. - Проблемы ноосферы и экобудущего. 1997, р. 197-203. Москва.

9. Микрофации и ассоциации фораминифер сеноманско-коньякских отложений как индикаторы изменений палеосреды. - Тез. докл. XLIV сессии Палеонтологического общества. 1998, с. 102-104. Санкт-Петербург.

ю. Планктонные фораминферы (глоботрунканиды) верхнего мела восточной части Северного Кавказа. - Атлас важнейших групп фауны и флоры мезозойско-кайнозойских рудоносных отложений Северного Кавказа и Предкавказья (ред. К.О.Ростовцев). Изд-во ВСЕГЕИ. (в печ.).

Подписано в печать и свет II.II.98г. Объем I печ.лист тира« 100 экз. Заказ 21 от 12.П.98г. Бесплатно.

ВСЕГЕИ 1998р. ~

>ч

о. К

Зональное деление ю глоботрун канидам

(по автору)

•Й 5 с

.V v.

»4. fc- W

2 5 •Ь: S

? с

a a-SI -2 о 3 -a Sg -г

а -с* л с • s ¡c < S - ? - g 5 ^ й

*> 'г -с ъ йзг»? ? % s -г "а к ts г с

^ I lit * If 23 5 5 § ^T

id -ii § § Is £ .3 s o ^ a. «s -2 ¿ 5 i: ¿ с

5 ¿ ...........ÍC .sos oo7?3

fc í! Ij^í s S S SS SS !S 5.S fs О С V с 5 с С ».

i:-5 -с о с

¿t:-0 а

г- -с

5 С Ч

is: ^ i

- -С § -

! § -5J

>> И С 5

~ -с:

Л,.-« - ~ ,,

2 | a S

с Da ;

й ^ ¡г ~

? 5's *

о -г to г

v: х; к

О о

¿s £ о

S3;s8

с « ...........& • 5 "" 5 в .ri-i

С* C? s -2 ^ з fe £¡ и чз С с 5 С с c.s.ü.c.cc 2£¿;ccsi£¿:

¿3 Q^üvíd Q «í «¡J

По Смирнову Ю.П [1986]

СО

У ГО

я t-

о %

CU Н-S

ш О

s: у

х. сс л

X £

C.cancavata

(нижняя часть)

>S s

ЬС

О X

M.cororiata

Н. helvetica

i i

_1_ 5

4 3

2 1

X О. Ш

Оч К

о. О

о: га

>х га

х ф

о.

о: го

Sí

о >S го

го

Q. ГО

>s s

ъс О X со 5 О X <3>

W.arch

Dhagni

w.flUJiiwac,.

R.cusbmani

R.reicheli

R.globotru-ncanoides

_3_ 2 1

2 1

к к

o: к i X CL

a) CO

к к

о. О

к к х X

сс го ас О X S ÍÉ го

>s <

R.apenninica

(верхняя часть)

Рис.2. Распространение характерных видов глоботрунканид для обоснования зонального расчленения сеноманско-коньякских отложений Известнякового Дагестана. Сн. - сантонский, м. - морздамеэрская свита.

По Смирнову Ю.П. [Смирнов и др.,1986] По автору

о >ч Q. К • Ярус Иноцерамы и др. Форам >1ниферы ! Свита Подсвита ЗОНЫ ПО глоботрун-канидам Виды-индексы

чЗПИООЛЬ (э.), СЛОИ [Пергамент, Смирнов, 1972; Смирнов, Í990. устн.сообщ.] Зона, слои [Орел, 1970; Самышкина, 1983] Лона, слои [Ботвинник, 1982] Первое появление Исчезновение

X го О Я э J.undulatoplicatus Аг. gigantea -Vem.fímbata (БФ) Gl.concavata- Gav.infrasaritonica (БФ) (нижняя ЧЭСТь]| X C.concavata (нижняя часть) concavata sinuosa coronaía heíveíica Ihoelz'li, \archaeo-cretacea V cushmani Mfl reicheli globotrunca-4 noiaes <]fhagni, Xhoelzli helvetica cushmani <i globotrunca-J noiaes ^ apennimea 4¡ reicheli

Коньякский Коньякский _Lsubaudratus Vern. munsterii (БФ) Дженгутайская Средняя Вер.

3.l.invoiutus s.l.mantelli St. emscherica (БФ) St. emscherica Sp.solida (БФ)

3.l.lamarki Park. s.l.deformis I.schíoenbachi Globotruncaninae Vemeulininae (БФ)

l.ere'ctus l.rotundatus GUapparenti

Сеноманский Туронский Туронский 3.l.lamarki W. э .í.apicalis GUapparenti сс к X X S Т M.coronata

/.sp. Porten sp Pr.imbrícata Th.deekei H.portsdownensis Ar. orbignyi (БФ) Каранайская d о m Н. helvetica

Uabiatus Rg.holzli R.tu roñica Th.deeckei Нижняя Warrh D.hagni

z.l.labiatus Не выделены R.cushmani R.reicheli

Сеноманский l.pictus l.schoendorfi Аймакинская I а а: X X а а> Ш

s.l.scalprum s.l.cripsi Th.brotzeni H.planispira Th.brotzeni к к X § а О

э./.cf. crípsi Leí. crípsi Th.appenninica H. caspia ? Не выделены Нижняя •

Auc.gryphaeoides R.globotruncanoides

| VD Л О г R.apenninica

Рис. 3. Сопоставление зональных схем сеноман-коньякских отложений Известнякового Дагестана ПО разным группам Фауны. М. - Морздамеэрская свита.

Текст научной работыДиссертация по геологии, кандидата геолого-минералогических наук, Тур, Наталия Анатольевна, Санкт-Петербург

г а г / 1

Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П.Карпинского (ВСЕГЕИ)

ТУР Наталия Анатольевна ^¡Ю

Планктонные фораминиферы сеноманских, туронских и коньякских отложений Северо-Восточного Кавказа

Специальность 04.0009 - стратиграфия и палеонтология

Научные руководители: Корень Т.Н. - доктор г.-м. наук Копаевич Л.Ф. - кандидат г.-м. наук

Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

г.Санкт-Петербург 1998

Оглавление

Введение.........................................................................................................с.З

Глава 1. Характеристика материала и методика исследования..................с. 7

Глава 2. История изучения позднемеловых планктонных

фораминифер Северо-Восточного Кавказа...................................с.9

Глава 3. Стратиграфия сеноман-коньякских отложений Известнякового Дагестана.

3.1. Стратиграфическое расчленение отложений.......................с.17

3.2. Описание разрезов..............................................................с. 19

Глава 4. Обоснование биостратиграфического расчленения верхнего мела

Известнякового Дагестана по глоботрунканидам.

4.1. К истории создания зональной шкалы по глоботрунканидам.

......................................с.38

4.2. Зональное расчленение аймакинской, каранайской и дженгутайекой свит Известнякового Дагестана по глоботрунканидам..................................................................с.43

Глава 5. Монографическое описание глоботрунканид.

5.1. Морфология раковины...........................................................с.57

5.2. К систематике глоботрунканид.............................................с.60

5.3. Описание глоботрунканид.....................................................с.68

Глава 6. Характеристика Дагестанского палеобассейна в позднемеловое

время и условия обитания глоботрунканид.

6.1. О батиметрическом контроле в распределении фораминифер.

...................................с.129

6.2. Микрофации и их интерпретация.......................................с. 135

6.3. Реконструкция биономических условий Дагестанского палеобассейна.......................................................................с. 139

Глава 7. Динамика развития ассоциаций планктонных фораминифер Дагестанского палеобассейна

7.1. Основные закономерности эволюции позднемеловых глоботрунканид.....................................................................с. 150

7.2. Закономерности в развитии планктонных фораминфифер позднемелового бассейна Северо-Восточного

Кавказа......с. 154

Заключение.............................»...................................................................с. 160

Литература..................................................................................................с. 161

Палеонтологические таблицы и объяснения к ним Фотографии шлифов

Введение

Актуальность работы. Планктонные фораминиферы, и в первую очередь глоботрунканиды, являются одной го наиболее важных групп для детального зонального расчленения и корреляции верхнемеловых отложений. Выделяемые по ним зоны, в большинстве своем, характеризуются субглобальным распространением. Особенно важное практическое значение зональные построения по глоботрунканидам приобретают в областях, где развиты нефтегазоносные отложения верхнего мела, например, на Северо-Восточном Кавказе.

Цель работы состоит в усовершенствовании схемы зонального расчленения сеноманских, туронских и коньякских отложений СевероВосточного Кавказа на основании монографического изучения глоботрунканид.

Задачи, поставленные для решения этой цели, следующие:

L Детальное изучение стратиграфического распространения планктонных фораминифер в терригенно-карбонатных отложениях аймакинской, каранайской и дженгутайской свит в опорных разрезах на территории Дагестана и Горной Чечни;

2. Монографическое изучение глоботрунканид;

4. Реконструкция колебаний уровня моря и оценка проявления широкомасштабного «бескислородного события» в конце сеномана - начале турона в изучаемом палеобассейне на основе анализа экологической структуры фораминиферовых комплексов и микрофаций;

5. Анализ динамики ассоциаций глоботрунканид и выяснение ее связи с седиментологическими изменениями.

В качестве сравнительного материала была использована коллекция Н.И.Маел-аковой, хранящаяся на кафедре палеонтологии геологического факультета Московского государственного университета.

Защищаемые положения.

2. Уточнение положения сеноманско-туронской границы в изучаемых разрезах по планктонным фораминиферам;

3. Моделирование колебаний уровня моря Дагестанского палеобассейна на основе изучения экологической структуры фораминиферовых ассоциаций и микрофациального анализа;

4. Реконструкция динамики развития планктонных фораминифер на основе анализа их таксономического и морфологического разнообразия.

Практическая ценность:

2. Реконструкция условий. осадконакопления в Дагестанском палеобассейне способствует выявлению роли эвстатических колебаний и изменений кислородного режима в эволюции седиментогенеза эпиконтинентальных бассейнов позднего мела;

Научная новизна.

1. В результате впервые примененной методики выделения фораминифер, основанной на взаимодействии концентрированной уксусной кислоты и карбонатов [Lethiers, Crasquin-Soleau, 1988] на материале из Северо-Восточного Кавказа получены значительно более полные данные о видовом составе комплексов планктонных фораминифер. Это позволило уточнить распределение глоботрунканид в изучаемых разрезах и предложить более обоснованное биозональное расчленение сеноманско-коньякских отложений;

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены на сессиях ВПО (ВСЕГЕИ, 1993, 1994, 1996, 1998), на международном симпозиуме по увеличению биоразнообразия после событий массового вымирания (проект № 335, Англия, г.Плимут, 1994 г.), международном совещании по границам ярусов меловой системы (проект № 362, Германия, г.Фрайберг, 1996 г.). Результаты исследований вошли в тематические отчеты отдела стратиграфии и палеонтологии ВСЕГЕИ, а также в проекты, выполненные по грантам РФФИ. По теме диссертации опубликовано 10 работ и 1 находится в печати.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав и заключения. Общий объем диссертации составляет 175 страниц. Работа иллюстрирована 35 рисунками и 8 фототаблицами раковин фораминифер и шлифов. Список цитированной литературы составляет 235 наименований, в том числе 175 работ на иностранных языках.

стратиграфии и палеонтологии ВСЕГЕИ А.А.Атабекяна, Э.М.Бугрову и С.В.Лобачеву за внимание, ценные советы и рекомендации. Автор также благодарен Ю.П.Смирнову за помощь в изучении разрезов и в сборе диссертационного материала. Хотелось бы выразить благодарность сотруднику фотолаборатории ВСЕГЕИ П.В.Степанову за съемку шлифов и помощь в оформлении фототаблиц.

Глава I. Характеристика материала и методика

исследования.

Материал диссертационной работы был собран автором в течение двух полевых сезонов (1989, 1990 гг.), организованных сотрудниками Грозненского нефтяного института, Махачкалинского геологического института и Саратовского государственного университета на территории Северо-Восточного Кавказа. Часть образцов была передана сотрудником Грозненского нефтяного института Ю.П.Смирновым.

Были изучены три опорных разреза: Аймакинский и Ансалтинский разрезы на территории Горного Дагестана и Басский разрез на территории Горной Чечни. Интересующий автора интервал охватывает аймакинскую. каранайскую и дженгутайскую свиты. Всего было отобрано на фораминиферы и изучено 130 образцов.

Образцы весом 200-300 г были собраны, в основном, с интервалом от 1-2 м до 10 м и реже более в зависимости от близости предполагаемых стратиграфических границ и характера отложений. Образцы отбирались по возможности из наиболее рыхлых разностей - известковых глин и мергелей; часть их них происходит из плотных известняков.

При обработке рыхлых пород применялся механический способ, при котором порода размельчалась на кусочки до 1 см и мельче, но не растиралась во избежание разрушения раковин фораминифер. Раздробленные образцы заливались водой и кипятились от нескольких часов до нескольких дней. Для ускорения процесса дезинтеграции в воду

-у

добавлялась двууглекислая сода (10-15 г на 100 см воды).

При выделении фораминифер из плотных мергелей и известняков впервые для Северо-Восточного Кавказа была применена методика обработки сильно концентрированной уксусной кислотой (СН4СООН) при повышенной температуре [Lethiers, Crasquirt-Soleau, 1988; Kostka, Widz, 1989; Бугрова, Typ, в печ.]. Измельченная порода нагревалась при температуре 80-100° С в течение 48 часов. Затем образец заливался уксусной "ледяной" кислотой (концентрация более 95%) и плотно закрытый сосуд держался на водяной бане (60 е-80° С) в вытяжном шкафу от нескольких часов до нескольких дней. Процесс можно было прерывать, чтобы извлечь осевшие раковины. При получении достаточного количества материала кислота осторожно сливалась, а порошок тщательно промывался. Однако опыт показал, что на последнем этапе, при понижении концентрации уксусной кислоты, уже выделенные раковины могут начать растворяться. К сожалению, обработка нескольких образцов в самом начале работы привела к частичному растворению содержавшихся в них раковин фораминифер (в таблицах распространения видов по разрезам номера таких образцов обозначены как №). В дальнейшем, чтобы нейтрализовать на этом

этапе действие кислоты и предотвратить растворение раковин, образец повторно заливался хлоридом аммония - нашатырем (NH4C1) примерно на час.

В качестве основного материала диссертационной работы были выбраны планктонные фораминиферы со спирально-конической раковиной -глоботрунканиды, преобладающие количественно и таксономически во всех выборках. Их раковины наиболее многочисленны и разнообразны в образцах, представленных известняками и мергелями. Как правило, раковины целые, хорошей и удовлетворительной сохранности; чаще они заполнены породой. В единичных образцах из прослоев песчанистого известняка раковины планктонных фораминифер редки и плохой сохранности. В прослоях черных мергелей они обычно пиритизированы.

В изученной коллекции содержится более 3000 раковин глоботрунканид, принадлежащих 45 видам, 11 родам и 3 семействам. Количество раковин на 100 г образца для родов Hedbergella и Whiteinella достигает нескольких сотен экземпляров; раковины роталипор, преглоботрункан, дикаринелл, маргинотрункан и сигалитрункан насчитываются десятками - сотнями. Их размеры колеблются от 0,1 мм - у Hedbergella planispira (Tappan)), до 0,8 мм.

Раковины глоботрунканид изучались под бинокуляром в отраженном свете. С целью рассмотрения начальной камеры и ранних оборотов применялось просветление раковин глицерином. Для изучения устьевого аппарата раковины подкрашивались чернилами

Съемка фораминифер производилась в лаборатории электронной микроскопии Палеонтологического института РАН на электронном сканирующем микроскопе Jiol Super Prob. Всего было сфотографировано 130 раковин. Большинство экземпляров, изображения которых приведены на палеонтологических таблицах (Табл. I-VII), вошли в коллекцию № 12767, сданную в ЦНИГР музее им. Ф.Н.Чернышева к находящейся в печати работе [Тур, в печ.].

Для палеоэкологических реконструкций проводился количественный анализ структуры фораминиферовых комплексов - устанавливались процентное соотношение раковин принадлежащих различным морфоэкогруппам и смена по разрезу морфотипов планктонных форм, для чего подсчитывалось порядка 100 и более экземпляров в каждом образце 250-500-М. фракции. При анализе динамики развития глоботунканид подсчитывалось общее количество их видов, а также число появившихся и исчезнувших видов для каждого зонального подразделения. Кроме этого, для изучения микрофаций в шлифовальной мастерской ВСЕГЕИ были изготовлены 130 петрографических шлифа, 60 из которых

сфотографированы сотрудником ВСЕГЕИ П.В.Степановым на аппарате Leitz Orthoplan.

Глава 2. История изучения позднемеловых планктонных фораминифер Северо-Восточного Кавказа.

В первое десятилетие XX века В.П.Ренгартен доказал наличие в Дагестане сеномана и турона, а несколько позже Л.С.Либрович [1924 г.], Д.В.Дробышев [1929 г.] и Н.С.Шатский [1929 г.] выделили датский ярус, входивший тогда в меловую систему, и сделали попытку расчленения сенонских отложений. В.П.Ренгартен [1927 г.] дал описание всего разреза меловых отложений по долине р.Уллу-чай и маастрихтских отложений у с.Алкадар. В результате всех этих исследований к концу 1930 г. оказалось возможным создать геологическую карту всего Кавказа в масштабе 1:1000000. Основные же выводы о геологическом строении и стратиграфии верхнемеловых отложений Северного Кавказа были опубликованы Д.В.Дробышевым [1947] в IX томе Геологии СССР (Северный Кавказ). Этим же автором были разработаны первые детальные схемы стратиграфического расчленения мела Дагестана, с обоснованием присутствия всех ярусов, некоторых подъярусов и отдельных зон международной шкалы [Дробышев, 1947; Дробышев, 1951].

Почти с самого начала изучения верхнемеловых отложений СевероВосточного Кавказа огромную роль в их биостратиграфическом расчленении играли исследования по фораминиферам. Историю их изучения можно разделить на три этапа.

Первый этап.

Поставленные в 20-40-е годы задачи при изучении верхнего мела Северо-Восточного Кавказа были обусловлены в первую очередь проблемой поисков полезных ископаемых. Появились первые сведения о присутствии фораминифер и данные об их распределении в верхнемеловых разрезах Северного Кавказа. На основе крупномасштабных геологич�

Информация о работе

Тур, Наталия Анатольевна
кандидата геолого-минералогических наук
Санкт-Петербург, 1998
ВАК 04.00.09

Диссертация

Планктонные фораминиферы сеноманских, туронских и коньякских отложений Северо-Восточного Кавказа - тема диссертации по геологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы