Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Биостратиграфия и фораминиферы верхнемеловых отложений среднего течения р.Магдалена, Колумбия

ВАК РФ 04.00.09, Палеонтология и стратиграфия

Текст научной работыДиссертация по геологии, кандидата геолого-минералогических наук, Чеглякова, Надежда Николаевна, Москва

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. М.В.ЛОМОНОСОВА ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ Кафедра палеонтологии

УДК 551.763.3:563.12(861) На правах рукописи

Чеглякова Надежда Николаевна

Биостратиграфия и фораминиферы верхнемеловых отложений среднего течения р. Магдалена, Колумбия

04.00.09 - палеонтология и стратиграфия

диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва 1999

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ............................................. 4

ГЛАВА 1. История изучения стратиграфии и фораминифер

верхнего мела среднего течения р. Магдалена............ 7

ГЛАВА 2. Стратиграфия верхнемеловых отложений среднего

течения р. Магдалена................................. 21

Краткий геологический очерк..........................21

Литостратиграфия................................... 23

Барьер Хирардот-Гуатаки...........................24

Район Кордоба-Камбраз............................ 29

Район Онда-Гуадуас................................30

Район Вийя де Л ейва............................... 31

Описание разрезов.............. .....................33

Разрез Хирардот-Нариньо.......................... 33

Разрез Ла Дормида................................ 40

Разрез Чагуала....................................45

Разрез Ла Лимба.................................. 50

Разрез Лас Колорадас..............................53

Разрез Пуэрто Богота-Гуадуас...................... 59

Разрез Кордоба-Камбраз...........................65

Разрез Кукайта-Сора.............................. 72

ГЛАВА 3. Расчленение и корреляция верхнего мела по планктонным

фораминиферам......................................77

Зональное расчленение верхнего мела по планктонным

фораминиферам......................................77

Распределение фораминифер в изученных разрезах....... 86

Планктонные фораминиферы........................86

Бентосные фораминиферы...........................93

Зональное расчленение и корреляция изученных разрезов . . 95

О возрасте литостратонов............................. 100

ГЛАВА 4. Палеоэкологическая характеристика комплексов фораминифер и условия накопления верхнемеловых

отложений.......................................... 105

Особенности комплексов фораминифер................ 105

Палеоэкологическая интерпретация.................... 108

Фациальная зональность..............................112

ГЛАВА 5. Описание наиболее важных видов фораминифер ... 115

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.........................................201

ЛИТЕРАТУРА......................................... 202

Фототаблицы и объяснения к ним......................... 223

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Восточная Кордильера в Колумбии и та ее часть, которая расположена в среднем течении р. Магдалена, сложена в основном мощной толщей преимущественно терригенных отложений мелового возраста, накапливавшихся в частично изолированном тыловодужном морском бассейне. Эта толща представляет большой интерес с точки зрения ее нефтеносности, в связи с чем ее детальное расчленение и восстановление условий формирования представляются весьма актуальной задачей. Единственной группой, которая может быть для этого использована, являются фораминиферы. Между тем их распределение в верхнемеловых отложениях данного района на современном уровне не изучалось, а планктонные фораминиферы, наиболее полезные для стратиграфических построений, остаются совершенно не исследованными. В связи с этим, постановка работ по детальному изучению фораминифер турона - Маастрихта среднего течения р. Магдалена, является весьма актуальной.

Цель и задачи работы. Целью работы явилось изучение систематического состава фораминифер верхнемеловых (турон Маастрихт) отложений центральной части Восточной Кордильеры Колумбии и на этой основе их зонального расчленения и корреляции. Для этого было необходимо выполнить следующие задачи:

1. Детально описать и опробовать наиболее полные разрезы верхнемеловых отложений;

2. Выявить систематический состав планктонных и бентосных фораминифер на основе их монографического изучения;

3. Провести зональное расчленение по планктонным фораминиферам и определить возраст местных литостратонов, дать их корреляцию.

4. На качественной основе провести палеоэкологическую интерпретацию комплексов фораминифер и охарактеризовать обстановки осадконакопления.

Научная новизна. В работе впервые изучены фораминиферы верхнемеловых отложений среднего течения реки Магдалены и ряда разрезов Восточной Кордильеры, На этой основе выделены зоны по планктонным фораминиферам и уточнен возраст местных литостратонов. Показано, что свита Симаррона отвечает не всему верхнему Маастрихту, а только терминальной его части. Новые датировки существенно меняют представления о геологической истории этого района. Впервые дана палеоэкологическая интерпретация комплексов планктонных и бентосных фораминифер. Подтверждено широкое развитие застойных условий и апвеллинга в коняьке - начале позднего Маастрихта.

Материал. В ходе полевых работ в 1994-1999 гг. было изучено 25 разрезов, из них 8 разрезов были описаны детально и палеонтологические материалы, полученные из них, были использованы в данной работе. С интервалом от 2-3 до 10-50 м отобрано свыше 500 образцов на фораминиферы, из них 238 содержат раковины фораминифер. Вес образцов в связи с малым содержанием раковин фораминифер колебался от 200 до 500 г. Фораминиферы выделялись с помощью стандартной методики для твердых терригенных пород с предварительным дроблением, последующим кипячением в С)иа1егпагу-0, что необоходимо для дезинтеграции аргиллитов и глинистых сланцев, отмывки на ситах и разделение на фракции более 60, более 80 и более 120 мкм.

Апробация. Основные результаты работы были доложены на заседаниях Колумбийского общества геологов и геофизиков (1994), на Национальном совещании нефтяных организаций (1995), геологического кружка факультета естественных наук Национального университета Колумбии (1996, 1997 и 1998 гг.), на Международном симпозиуме по

стратиграфии верхнего мела в Германии (1998), на заседании секции палеонтологии МОИП (1999).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликованы 5 статей.

Объем и структура работы. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения и 6 фототаблиц с изображниями фораминифер, выполненных с помощью СЭМ. Работа насчитывает 235 страницы, 21 рисунок, список литературы из 228 названий.

Автор искренне благодарен своим научным руководителям Л.Ф.Копаевич и А.С.Алексееву за постоянную помощь в работе над диссертацией и моральную поддержку. Особую благодарность хочется выразить администрации геологического факультета МГУ и особенно Б.А.Соколову, сотрудникам кафедр палеонтологии и исторической и региональной геологии Т.Н.Горбачик, Д.П,Найдину, Б.Т.Янину, А.М.Никишину, Е.Ю.Барабошкину, О.Б.Бондаренко, Признание и благодарность автора заслуживают сотрудники лаборатории электронной микроскопии ПИН РАН за помощь в фотографировании фораминифер и сотрудники лаборатории микропалеонтологии ГИН РАН за помощь в поиске литературных данных. Благодарю также моих колумбийских коллег из факультета естественных наук Колумбийского национального университета Э. Форреро, X. Мендоза, X. Мохика, А. Санчеза.

ГЛАВА 1

ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ СТРАТИГРАФИИ И ФОРАМИНИФЕР ВЕРХНЕГО МЕЛА СРЕДНЕГО ТЕЧЕНИЯ р. МАГДАЛЕНА

Историю изучения геологического строения и стратиграфии Колумбии в целом и ее центральной части, где расположена долина р. Магдалена, в частности, можно разделть на несколько этапов.

Первый этап, который в колумбийской национальной литературе называют "временем предшественников" (Precursores), охватывает первую половину 19 в. Подробный обзор работ этого периода, многие из которых так никогда и не были опубликованы, можно найти в сводках X. де Порты (de Porta, 1966) и Жуливерта (Julivert, 1968). Геологические работы этого времени были связаны со сбором первоначальной информации, созданием первых геологических карт, поиском и разработкой полезных ископаемых. Естественно, что исследования того времени носили очень обобщенный характер, особенно если учесть, что они проводились в удаленных от населенных пунктов и труднодоступных районах, на совершенно неизученной в геологическом плане территории и в довольно сжатые сроки. К тому же, общий уровень развития геологической науки еще был весьма невысок.

Именно поэтому информация, полученная в этих первых преимущественно "немецких" геологических экспедициях, к настоящему времени в основном утратила свою актуальность. Из авторов, опубликовавших наиболее интересные работы и значительно повлиявших на последующие геологические исследования в Колумбии, следует отметить статьи Л. фон Буха (von Buch, 1839) и основоположника стратиграфии Восточной Кордильеры А. Геттнера (Hettner, 1892).

В это же время появляются первые работы с описанием некоторых характерных верхнемеловых ископаемых. Так, И.Ли (Lea, 1840) описал несколько ископаемых моллюсков, которых он считал юрскими, но которые на самом деле были меловыми. Несколько позже А. д' Орбиньи (d'Orbigny, 1841) дал описание целого ряда ископаемых из того же горизонта и установил, что по возрасту они должны принадлежать неокому. Тогда же Э. Форбс (Forbes, 1845) описывает коллекцию двустворчатых моллюсков, собранную им в пригородах Боготы.

Достаточно продолжительный период (1858-1886 гг.) в истории колумбийских палеонтологических исследований связан с именем Г. Карстена (Karsten, 1858, 1886), который впервые установил присутствие верхнего мела в районе Восточной Кордильеры и описал оттуда ряд аммонитов. Затем следуют публикации С. Штейнманна (Steinmann in Hettner, 1892), приехавшего в Колумбию с целью детального изучения "среднего неокома" и "гольта". На ряде публичных конференций С. Штейнманн утверждал, что вывод Г. Карстена о присутствии верхнего мела в центральной части Восточной Кордильеры является "преждевременным и недостаточно обоснованным". Интересный исторический обзор раннего периода палеонтологических исследований в Колумбии и довольно полный список опубликованных за это время работ, дал Ф. Этайо-Серна (Etayo-Serna, 1964).

Второй этап, охватывающий начало 20 в. вплоть до Второй мировой войны, связан с началом работ по поиску и добыче нефти, что вызвало резкий рост объема информации о верхнемеловых отложениях. Геологические исследования стали целенаправленными и выполнялись под руководством Национальной научной комиссии, созданной в 1917 г. и впоследствии переименованной в Национальный геологический институт.

В период с 1917 по 1935 гг. осуществлялись важные работы по стратиграфии Колумбии, результаты которых с некоторыми поправками

актуальны и до сих пор. Огромный фактический материал, накопленный в то время, обрабатывался и сдавался в форме отчетов в Национальный геологический институт. Авторами и рукводителями этих работ были Е. Штутцер (Stutzer, 1934), Е.Шайбе (Scheibe, 1934a,b,c), Г. Керер (Kehrer, 1933), Ч. Шухерт (Schuchert, 1935). Главным направлением в это время была разработка местных литостратиграфических схем для различных структурно-фациальных районов.

В 1934 г. организуется журнал "Boletín de minas", в котором с некоторыми перерывами публикуются многие геологические материалы, но значительная их часть и по сей день находится в фондах Национального геологического института. В 1944 г. издается первая геологическая карта Колумбии масштаба 1: 2 ООО ООО.

Наибольший интерес геологов и, особенно стратиграфов, привлекала Восточная Кордильера с ее сравнительно полным и исключительно мощным (до 16 км) комплексом осадочных пород мелового возраста. Эта толща представляет большой интерес с точки зрения ее нефтеносности. В это время на территории Колумбии начинают свою работу несколько иностранных и национальных нефтяных компаний (Texas Petroleum Co., Shell, Richmond, Intercol, Concession de petroleo de mares, Concession Barco). Независимо друг от друга геологами этих компаний были разработаны местные стратиграфические схемы для одних и тех же зон, что привело к путанице при последующих работах.

Первые попытки унификации стратиграфической терминологии делают JT. Олссон (Olsson, 1956) и JI. Моралес (Moralez et al., 1958). В это же время появились палеонтологические работы по мелу Колумбии (Royo у Gomez, 1940, 1941), в том числе и первые описания верхнемеловых фораминифер из северо-восточной Колумбии (Cushman, Hedberg, 1930, 1941; Cushman, Jarvis, 1928). Эти авторы предложили микрофаунистические зоны по бентосным фораминиферам. Основанные

на них биостратиграфические корреляции и послужили базисом для номенклатурной ревизии. Однако как возрастные подразделения Дж. Кушман и Н. Хэдберг использовали североамериканские подразделения Тэйлор и Наварро, примерно соответствующие современным кампанскому и маастрихтскому ярусам (табл. 1).

Первые послевоенные годы получили название "периода застоя", так как в это время геологические исследования в Колумбии почти не проводились.

Новый этап развития геологии в Колумбии начинается в 1954-1955 гг., когда открывается несколько центров, ведущих научные исследования и подготовку национальных специалистов. В 1956 г. публикуется новая геологическая карта Колумбии, теперь уже масштаба 1: 200 ООО. Национальный геологический интститут начинает выпуск своего журнала "Boletín de Geología". В 1959 г. происходит первый выпуск геологов в Колумбийском национальном университете. С разницей в 3-5 лет открываются геологические факультеты университетов Медельина, Букараманги и Манисалеса. Этот период ознаменовался интенсивной работой специалистов нефтяных компаний.

В стратиграфии верхнего мела этот период отмечен публикацией работ В. Петтерса (Petters, 1954, 1956), в которых он излагает результаты своих исследований стратиграфического распространения фораминифер в верхнем мелу Колумбии. В это время В. Петтерс возглавлял микропалеонтологическую лабораторию компании "Intercol". На основании данных бурения в долине р. Магдалена вплоть до деп. Сесар, он предложил зональную схему расчленения турона - Маастрихта Восточной Кордильеры по фораминиферам (табл. 1). Макрофаунистические коллекции, собранные во время полевых геолого-съемочных работ, помогли ему в некоторых интервалах выделить по аммонитам и двустворчатым моллюскам макрофаунистические комплексы. Кроме того,

Зональные схемы расчленения верхнемеловых отложений Колумбии

©_©_© Таблица 1

о. * (О Зона Cushman Sc Hedberg 1930-1941 damamyMSo) Coryell Se Malquin 1935 (среднее течение . р.Магдалена, СТМ) Burgl Sc Dumit, 1954 (верхнее течение р. Магдалена, ВТ My Хирардот - Нариньо)

Microfauna Macro Microfauna Microfauna Macrofauna

£ 1 1 4 Е Ammobaculites colombianas . & w" « Haplophragmoides eggerí

ч CL s о b ö U§ о \ 4) ,<Ü \i! Haplophragmoides irreguläre Ammmobaculites colombianas Siphogenerinoides cretacea

>Í3 о с ч> o¡ о ■с 8 ® а; e о .n -2 ® В "a о 5 •S .s Q> <5 с с CD щ s> o> 2 ° ■Й -c •9- .Q- <0 w \ -s ® \ Й -C \ O CL \o (Л Spiroplectammino bentonensis Guembelitria cretáceo Guembei'ma globulosa Anomalina complanata Hoplophragmoides glabra Haplophragmoides excavata Globigerina büobata Ostracods: Citherella sp. , Cythereis sp. 5S >> Siphogenerinoides plummerí

5: b t; $ <a se ^ í: £ ■8 Б eil о о 0 1 t tí с сбита Siphogenerínoides clarki Siphogenerinoides bermudesi Siphogenerinoides cretacea Bulim/'na profíxa Buiimina áspero Bulimina exigua Buiimina reussi Bulimina kickopooensís Stantonoceras sp. Nostoceras sp. Turrilites aff. splendidus Pachydiscus sp. Gryphaeostrea vomer Serpula sp.

Ц О Ч» Sporobulimina perforata Wheelerella magdalenaensis —

о о с "ш cn — st Anomalina redmondi Haplophragmoides excavata Ammobaculites coprolithiformis —

о * 8 ® ,с Б о Anomalina redmondi Haplophragmoides excavata Bulimina compresa Dentalina lorneiana —

о а D >. 8 с Bulimina compresa Ammobculltes alexanderi Dentalina lorneiana —

se о; 1 1 t и «i .с с о о Q Globigerina cretacea [ Globotruncana fornicata Anomalina redmondi I Texanites aff. serratomarginatus

•0 а: о Jé 1 ! Dicarínella primitiva Guembelina globulosa Globigerina cretacea Príonocyclus guayanum Barroisiceras subtuberculatum Monotis roemerí Scaphites sp. Inoceramus peruanus

* i a Л» й 2= Guembelina globulosa Globigerina cretacea Bulimina prolixa Buliminella colonensis Globotruncana marginata Coilopoceras aff. colleti

^ 5 $ Oj & 0 .ц 1 'S х: а: Thomasites volandi Inoceramus labiatus Coilopoceras aff. grassouvrei

I 0 0 $ 1 i

К mayor. = Abathomphalua mayaroensis

G. gnnss. ~ Gansserino gansseri

G. aegyp. = Globotruncana aegyptiaca

Л Ьлипгшп = ÍUsthnln т/^пплПп hnvnnion CiV

G. ventricosa = Globotruncana ventricosa

G. elevata ~ Globotruncanita elevata M. sigali = Marginotruncana sigali

H. helvetica = Helvetoolobotruncana helvetica

©

©

©

®

О.

о;

>4

«ъ

Сопс/о/Л', 1955

(С-В часть Колумбии)

Рейегз, 1955

{нижнее /печение р.Маедалена, НТМ> долина р.Ранчерия)

Мога1еэ, 1958

(СТМ)

Чет, 1960 (,юг п-ба Гуахира)

Бентос

$ Ч

Б

о

«3

I

'я

5:

« ®

.•о

о *5>

С; ч-»

"о

0)

с Е

® о

о> с

о л

-с

.а (п

т

I

№

'с Р Е

1

I I

з: о О. ¡л

I

Планктон

М1сгоТаипа

и о и

с Iп

° 2. с » з.

О о о>

о с

8-2 •Р 5 с •£<2

е

-2 о о Оби

АттоЬасиШев со/отЫопиБ

о .0) ,03

з

"5

ООО

| |

4) «

С С

"> £

сл Р

О £

.а (75

о. :р о о -д.

ЩЩ

о о (о о р а> -О Л 4 о О О

сз о

ю ¿8

6 ,с

8.2 о с о ю

о о

СО О С л X

5 а е г 11

•Ы О 13 ** О ?

ё о .9

<Ъ

о> 5 0.

-а

о -с .о.

(О

эед йп 1а 1аипа (¡е &оЬо^ипсапав С = ОЬаппеНаэ)

О) ^

<ъ <0 с

.о о-.

о .с

t

э .с

Ё> о 5

МагдтиНпа сиповер^

Во1тпо ехрНсЫа АпотаНпа геЬтопЫ

аоЫдеппеНа, СиетЬеИпа, ЯаШо1апа.

Мас^аипа

М\crofauna --?-

СоаЬиННез эр. ЗрИепосИБсиэ эр.

СоаЬиПИез огупзкИ Зо1епосегаз теесксапит

ЗрЬегкхИэсиэ эр. НеНсосегаБ пауаггоепзе

ВаггоШсегаз эр. Регопюегаг эр. ТехапИев эр.

Гадеэ/о эр., МаттНев эр., МеШсосегав эр. ЫеорЬусЬИеэ эр. \Zascoceras эр. СоНоросегая ээр. Рпопо^ор/в Бвр. Васи/Нее ээр. ВаггоЫсегаз ер. Рлолосус/осегаз эр.

« о

§ Р

§>ь

•с .а

(л

О. >>

£ «о

з:

ОоЬс^гилсапа 1аррагепИ

IаррагепИ &оЬо&ипсапа (огтсаЬа СЬЬо^ипсапа уепМсоза

&оЬо1гипсапа IаррагепИ 1аррагепН 6/оЬо{гипсапа /огш'со<о

С1оЬо&ипсапа ЬиПо^ев С/оЬо^ипсапа ^огт'со{а

СП. д1оЫдеппо'1с1ез виетЬеЧпа ер. &оЫдегта эр.

Е

о

о

®

«J

с*.

о

л §

Burgl, 1961

(общая схема из „ HLstoria Geolog ica de Colombia")

Etayo.l 964 (ß TM)

Duque, 1965

(,меловые зоны по фораминиферам)

Macrofauna

Micro — , Macrofauna

Microfauna

1

E

Nostoceras sp. Coahuilites sp. Scaphites sp.

Ammobaculites colombianus (Cushman & Hedberg, 1.9