Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Особенности строения и обстановки формирования отложений франского яруса в Приильменской части Главного девонского поля

ВАК РФ 25.00.01, Общая и региональная геология

Автореферат диссертации по теме "Особенности строения и обстановки формирования отложений франского яруса в Приильменской части Главного девонского поля"

На правах рукописи 005016137

ТАРАСЕНКО Анна Борисовна

ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ И ОБСТАНОВКИ ФОРМИРОВАНИЯ ОТЛОЖЕНИЙ ФРАНСКОГО ЯРУСА В ПРИ ИЛЬМЕНСКОЙ ЧАСТИ ГЛАВНОГО ДЕВОНСКОГО ПОЛЯ

Специальность 25.00.01 -Общая и региональная геология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

3 МАЙ 2012

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2012

005016137

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном горном университете.

Научныаруководитёль -

доктор геолого-минералогических наук, профессор

Иванов Михаил Александрович

Официальные оппоненты:

Панова Елена Геннадьевна доктор геолого-минералогических наук, профессор, СПбГУ

Журавлев Андрей Владимирович кандидат геолого-минералогических наук, ВНИГРИ, заведующий лабораторией микропалеонтологии

Ведущая организация - Федеральное государственное унитарное предприятие Петербургская комплексная геологическая экспедиция.

Защита состоится 14 мая 2012 г. в 15 ч на заседании диссертационного совета Д 212.232.47 при Санкт-Петербургском государственном университете по адресу: 199034 Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9, ауд.52 Главного здания СПбГУ.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке им. А.М.Горького Санкт-Петербургского государственного университета.

Автореферат разослан 13 апреля 2012 г.

Отзывы на диссертацию и автореферат в двух экземплярах направлять по адресу: 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9, СПбГУ, геологический факультет, диссертационный совет Д 212.232.47, ученому секретарю.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ диссертационного совета канд. геол.-минерал. наук

КАЛМЫКОВА Н. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. На северо-западе Русской плиты в пределах Приильменской части Главного девонского поля (листы ГГК-200 O-36-VII-IX, XIII-XV, XIX-XXI) разрез франского яруса мощностью 300 м образуют пестроцветные и красноцветные терригенные и карбонатные породы. Проблемам стратиграфии, литологии и палеогеографии франского яруса Главного девонского поля посвящены работы Р.Ф. Геккера, JI.C. Петрова, C.B. Тихомирова, B.C. Сорокина, Э.Ю. Саммета, В.Р. Вербицкого, A.B. Журавлева и др. Корреляция разрезов в основном осуществлялась биостратиграфическими методами. Однако, палеонтологическая характеристика многочисленных скважин, пробуренных в рассматриваемом районе, как правило, недостаточна для надежных биостратиграфических построений.

В этой ситуации для расчленения и корреляции разрезов, уточнения региональной стратиграфической схемы, как основы для геологического картирования территории, актуально детальное исследование состава и строения разрезов, реконструкция обстановок и выявление цикличности осадконакопления в палеобассейне.

Поэтому в данной работе основное внимание уделено анализу литологических признаков пород и взаимоотношению геологических тел. Первостепенное значение в ходе исследований придавалось сбору, обобщению и интерпретации геологической информации -описанию естественных обнажений, лабораторному изучению пород, анализу документации керна скважин.

Выбор в качестве объекта исследований Приильменской части Главного девонского поля обусловлен относительно высокой степенью обнаженности пород франского яруса и их доступностью для детальных исследований. При этом рассматриваемая территория является частью находящегося в производстве листа 0-36 - Санкт-Петербург Госгеолкарты-1000/3.

Цель работы. Выявление особенностей строения франского яруса Приильменской части Главного девонского поля, связанных с эволюцией обстановок осадконакопления в палеобассейне.

Задачи исследования:

1. Структурно-генетический анализ частных разрезов, выявление трансгрессивно-регрессивных последовательностей слоев (парагенераций), связанных с колебаниями относительного уровня моря, и осуществление по ним детальной корреляции разрезов.

2. Составление серии палеогеографических схем для узких временных интервалов, соответствующих максимумам трансгрессии и регрессии каждого из выявленных циклов колебания уровня моря.

3. Выявление структурно-вещественных особенностей парагенераций франского яруса.

Фактический материал. Работа основана на материалах, собранных автором в 2008-2011 гг. при послойном описании обнажений суммарной мощностью 400 м на Южном Приильменьи. В береговом уступе (глинте) оз. Ильмень изучен практически непрерывный разрез ильменских и бурегских слоев семилукского горизонта протяженностью 15 км, что позволило не только выявить их литологические особенности, но и установить закономерности латеральных изменений. По обнажениям, представленным в бортах долин нижнего течения рек Псижа, Перехода, Саватейка и карьеров у деревень Ретлё и Буреги, собраны материалы для анализа латеральных изменений слоев в направлении перпендикулярном Ильменскому глинту. Разрезы бурегских слоев описаны в карьерах у деревень Луки и Солоницко. На р. Мшага у дер. Взъезды изучено обнажение свинордских слоев. На р. Ловать возле дер. Ходыни и Ляховичи -обнажения онежской свиты (рис. 1).

Камеральная обработка собранных материалов включала оптико-микроскопические исследования (около 200 шлифов); гранулометрический анализ глин пипеточным методом (20 проб) и легко дезинтегрируемых песчаников с использованием программы «Видеотест» (30 проб); определения количества нерастворимого остатка в карбонатных породах (10 проб).

Кроме того, в работе использованы материалы описания керна и результаты лабораторных определений химического состава пород из фондовых отчетов (ответственные исполнители Э.Ю. Саммет,

В.Н. Делюсин, Д.Б. Малаховский, З.М. Мокриенко, А.И. Шмаенок)

й, В.А. Селиванова, М.Е. Видгорчик,

0-36-УН

О-36-ХШ

®17 Ъ-36-Х1Х ~

О-Зб-УШ •

• %*2. .. • ®3 . • •

®4 •

©5 • . ®б ®7 •

0-36-Х1У

В.Новгород

л.,

оэ. Ильмень \

Баг-

0-36-1Х

<¡>¡2

<¡>13

®/5.

®14

О-Зб-ХХ!

Рис. 1. Карта фактического материала.

1 - места описания обнажений и отбора образцов: а -естественные обнажения и карьеры Южного Приильменья, б - карьеры у дер. Луки и Солоницко, в - обнажения на р. Мшага у дер. Взъезды, г-на р. Ловать у дер. Ляховичи; 2 -скважины, описания которых заимствованы из фондовых отчетов; 3 - скважины, разрезы которых приведены на схеме корреляции.

В правых углах трапеций -номенклатура листов ГГК-200.

Методика исследования. Изучение франского яруса базируется на методике структурно-генетического анализа (Шишлов, 2010), которая позволяет получить унифицированную характеристику разнофациальных отложений, проследить их латеральные изменения и пространственные взаимоотношения. При этом реализованы следующие операции:

1. Выполнена структурно-генетическая типизация слоев по комплексу первичных признаков пород (вещественный состав, структура, текстура, ориктоценозы, неорганические включения, сингенетические новообразования) и характеру их изменений в интервалах, ограниченных межслоевыми поверхностями. Для каждого выделенного типа проведена реконструкция обстановки осадконакопления и особенностей ее эволюции. Повышение обоснованности генетических построений обеспечила

петрохимическая методика Я.Э. Юдовича и М.П. Кетрис (Юдович, 2000). Полученные результаты в сочетании с анализом вертикальных последовательностей слоев (циклотем) и особенностей их латеральных изменений позволили создать седиментологические модели развития процессов осадконакопления на трансгрессивных и регрессивных фазах эволюции палеобассейна.

2. Проведена идентификация выделенных типов слоев по описаниям керна 50 скважин. На этой основе построены кривые колебания уровня моря, позволившие выявить трансгрессивно-регрессивные циклы осадконакопления и провести по ним детальную корреляцию всех анализируемых разрезов.

3. Составлена серия палеогеографических схем для узких интервалов геологического времени, соответствующих максимумам трансгрессий и регрессий седиментационных циклов, которые отражают эволюцию обстановок осадконакопления в районе оз. Ильмень во франском веке позднего девона.

4. Выполнен анализ строения парагенераций (трансгрессивно-регрессивных систем слоев) и их латеральных изменений, связанных с различиями условий седиментации в разных частях осадочного бассейна.

Научная новизна:

1. Построена кривая колебания уровня франского палеобассейна, и проведено ее сравнение с эвстатической кривой.

2. Создана серия палеогеографических схем для узких временных срезов, установлены границы ландшафтных зон и положение береговой линии в Приильменской части Главного девонского поля.

3. Выявлены закономерности строения парагенераций, сформировавшихся в течение восьми трансгрессивно-регрессивных циклов колебания уровня франского палеобассейна. Показаны закономерности латеральных изменений их состава и строения.

Защищаемые положения.

1. В течение франского века в Приильменской части Главного девонского поля колебания относительного уровня моря сформировали восемь трансгрессивно-регрессивных систем слоев -

парагенераций, которые идентифицируются по всей рассматриваемой территории и обеспечивают детальное сопоставление частных разрезов. Наибольший корреляционный потенциал имеют трансгрессивные максимумы чудовского и бурегского циклов и регрессивные максимумы гауйского, дубниковского и снежского циклов, которые имеют эвстатическую природу.

2. Во франском веке территория Приильменья представляла собой периферическую часть морского бассейна с береговой линией, имевшей северо-восточное простирание. В гауйское, аматское, снетогорское, чудовско-дубниковское и порховское время существовали небольшие лагуны, баровое поле и глубоководье; в псковское, свинордско-ильменское и бурегско-снежское время -пляжи открытого побережья, системы подводных валов и глубоководье.

3. Франский ярус Приильменья образуют парагенерации двух структурно-вещественных типов. К первому относятся геологические тела, проксимальные части которых сложены на трансгрессивной фазе органогенно-обломочными известняками или песчаниками пляжей, на регрессивной - глинами, мергелями или доломитами изолированного мелководья и органогенно-обломочными известняками или песчаниками барового комплекса. Дистальные части сложены микритовыми известняками или глинами глубоководья. Состав и строение парагенераций второго типа характеризует латеральная последовательность песчаников или органогенно-обломочных известняков открытого мелководья, сменяющихся глинами или микритовыми известняками глубоководья.

Практическая значимость работы:

1. Методами циклостратиграфии уточнена корреляция подразделений франа субрегиональной стратиграфической схемы северо-запада Русской плиты (Решение..., 1990 г.). Латеральные части парагенераций соответствуют местным подразделениям в ранге толщ. Это обеспечивает возможность совершенствования легенд ГПС-200 и 1000 нового поколения.

2. Выявленные пространственно-временные закономерности локализации глин, песчаников и известняков могут быть использованы при оценке сырьевого потенциала территории.

3. Результаты исследования используются при проведении учебной геолого-съемочной практики студентов геологоразведочного факультета Санкт-Петербургского горного университета в Новгородской области.

Степень обоснованности и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, содержащихся в диссертации, определяется детальными литологическими и минералого-петрографическими наблюдениями, применением структурно-генетического анализа осадочных формаций, использованием новейших компьютерных технологий обработки первичного материала, а также подробным анализом результатов предыдущих исследований по тематике работы. Выводы, сделанные в работе, уточняют результаты предшествующих исследований и содержат новые оригинальные результаты.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на международных и всероссийских совещаниях и конференциях: 18-й научной конференции Института геологии Коми НЦ УрО РАН «Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента», (Сыктывкар, 2009 г); V международной научной конференции «Молодые - наукам о Земле», (Москва, 2010 г.); I Всероссийской научно-практической конференции «Геология в развивающемся мире» (Пермь, 2010 г.); Российском совещании с международным участием «Минеральные индикаторы литогенеза» (Сыктывкар, 2011 г), 6-м Всероссийском литологическом совещании «Концептуальные проблемы литологических исследований в России» (Казань, 2011г.); 8-ой Балтийской стратиграфической конференции (Латвия, Рига, 2011 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано восемь научных работ, в том числе две статьи в журналах, входящих в перечень изданий, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения, списка литературы из 107

наименований, 7 приложений. Работа изложена на 121 странице, содержит 6 таблиц, 72 рисунка.

Благодарности. Работа выполнена под руководством доктора геолого-минералогических наук профессора М.А. Иванова, которому автор признателен за постановку интересной темы и консультации. Автор выражает искреннюю благодарность профессору С.Б. Шишлову за внимание, помощь, ценные научные консультации и всестороннюю поддержку. Автор сердечно благодарит доц. В.П. Матвеева, доц.М.В. Морозова, Б.А. Тарасенко, В.В. Сластникова, A.B. Кургузову, совместно с которыми удалось посетить разрезы Главного девонского поля. За обсуждения работы, критические замечания и помощь в подборе материалов автор искренне признателен чл.-корр. РАН, проф.Ю.Б. Марину, проф. A.B. Козлову, проф. Е.Д. Михайловой, доц. P.A. Щеколдину, доц. И.В. Таловиной, доц. М.Г. Цинкобуровой, доц. A.A. Савичеву, доц. Ю.Л. Гульбину, доц. В.И. Алексееву (СПГГУ), Е.В. Сокиран (ВНИГРИ), Г.А. Беленицкой, Г.А. Русецкой (ВСЕГЕИ), Е.А. Шебесте, Н.К. Морозовой, Э.Ю. Саммету, A.C. Яновскому, М.П. Бахваловой и другим сотрудникам ПКГЭ.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ИХ ОБОСНОВАНИЕ

1. В течение франского века в Приильменской части Главного девонского поля колебания относительного уровня моря сформировали восемь трансгрессивно-регрессивных систем слоев - парагеиераций, которые идентифицируются по всей рассматриваемой территории и обеспечивают детальное сопоставление частных разрезов. Наибольший корреляционный потенциал имеют трансгрессивные максимумы чудовского и бурегского циклов и регрессивные максимумы гауйского, дубниковского и снежского циклов, которые имеют эвстатическую природу.

Во франском ярусе Приильменской части Главного девонского поля (ГДП) установлены многократно повторяющиеся сочетания первичных признаков пород, которые позволили выделить 33

литолого-генетических типа. Анализ строения разрезов показал, что устойчивые сочетания литотипов, ограниченных межслоевыми швами, образуют 20 типов слоев. По структуре терригенные (t), карбонатные (с) и карбонатно-терригенные (et) слои объединены в алевро-пелитовую (А), алтернитовую (тонкое чередование псаммитовых и алевро-пелитовых слойков) (В) и псаммито-псефитовую (С) группы. Комплексы соответствуют зонам профиля М.Ирвина (Irwin, 1965): X (низкодинамичная глубоководная), Y (высокодинамичная мелководная) и Z (низкодинамичная мелководная). Отнесение слоев к комплексам базируется на реконструкции таких характеристик, как динамика среды, скорость седиментации и соленость вод. По набору литотипов выявлены трансгрессивные, трансгрессивно-регрессивные и регрессивные слои.

В результате, для каждого типа слоя выполнена реконструкция обстановки осадконакопления и показаны особенности ее эволюции. Эти построения в сочетании с анализом вертикальных последовательностей слоев позволили создать седиментолошческие модели развития процессов осадконакопления на трансгрессивных и регрессивных фазах эволюции палеобассейна. В разрезах франского яруса установлено несколько десятков трансгрессивно-регрессивных последовательностей слоев - циклотем мощностью 10-40 м. По особенностям строения они разделены на 7 групп, каждую из которых описывает идеальная циклотема (рис. 2).

Терригенные циклотемы изолируемого мелководья Особенности этих циклотем отражает идеальная последовательность, представленная на рис. 2, а. В начале ее формирования перемещающиеся в сторону берега песчаные наносы накапливались в прибрежной зоне (слой tYC-П), формируя пляж открытого побережья. Развитие трансгрессии привело к формированию в глубоководных обстановках между базами штормовых и нормальных волнений глинистых отложений tXA. Вследствие снижения уровня моря в условиях изменчивой волновой гидродинамики накапливались лоскутные пески tYB-H. В прибрежной зоне формировался бар tYC-IV. Снижение уровня моря привело к смещению бара в сторону моря и способствовало формированию лагуны, в малоподвижной части

которой накапливались глинистые отложения а в подвижной -

чередующиеся слойки глин, песков и алевритов ^В-И.

Карбонатные циклотемы изолируемого мелководья. Идеальная последовательность приведена на рис. 2, б. На трансгрессивном этапе в волноприбойной зоне формировались органогенно-обломочные отложения (сУС-ГУ, сУС-У), которые по мере нарастания трансгрессии сменялись карбонатными илами глубоководья сХА-1. На стадии регрессии дефицит влаги и образование бара (сУС-1У) способствовали нарушению водообмена лагуны с морским бассейном. Воды характеризовались повышенной соленостью и высокими содержаниями карбонатов кальция и магния, что привело к образованию доломитов, доломитизированных известняков и мергелей сЪХ, ctZB.

Карбонатно-терригенные циклотемы изолируемого мелководья. Особенности состава и строения этих циклотем отражает идеальная последовательность, представленная на рис. 2, в. Осадконакопление на трансгрессивном этапе протекало в условиях открытого мелководья и его особенности описаны выше. На стадии регрессии благодаря интенсивному выветриванию формировались кварцевые пески бара 1УС-1У, которые пространственно ассоциировали с гидрослюдистыми глинами и алтернитами лагуны №АЛ, Снижение уровня моря привело к смещению бара в

сторону моря, а увеличение сноса обломочного материала с суши способствовало формированию пляжа tZC.

Карбонатные циклотемы открытого мелководья (рис. 2, г). В начале формирования циклотемы на мелководье накапливались органогенно-обломочные отложения сУС-ГУ, сУС-У. Под действием волнений происходил перемыв донных осадков и органогенного материала. На удалении от берега возникла система вдольбереговых подводных детритовых валов сУС-П. Депрессии между ними заполнял пелитовый материал <*УВ-П. Вершины валов заселял морской бентос (брахиоподы, гастроподы, двустворчатые моллюски). Дальнейший подъем уровня моря способствовал карбонатонакоплению сХА-1 в обстановках ниже базы нормальных волнений. Штормы приводили к формированию темпеститовых

прослоев сХС-П. На этапе регрессии возникла система органогенно-детритовых валов сУС-П и межваловых депрессий с(УВ-1.

Карбонатно-терригенные циклотемы открытого мелководья. Идеальная последовательность представлена на рис. 2, д. Осадконакопление на трансгрессивной фазе описано выше. На максимуме трансгрессии в глубоководной низкодинамичной зоне палеобассейна накапливались карбонатные илы слоя сХА-П. В начале регрессии в относительно глубоководных обстановках между базами штормовых и нормальных волнений накапливались глины {ХА, во время штормов - карбонатные темпеститовые слои сХС-П. При падении уровня моря в условиях изменчивой волновой гидродинамики накапливались лоскутные пески - тонкие линзовидно-полосчатые чередования глин, алевролитов и песчаников 1УВ-П. В прибрежной зоне формировались подводные песчаные валы 1УС-1У, разделенные заиливающимися депрессиями tYB-П. Благодаря продолжавшемуся падению уровня моря песчаные валы оказывались в субаэральных условиях <УС-1.

Карбонатные циклотемы глубоководья (рис. 2, е) в течение почти всего цикла формировались ниже базы волнений, за исключением начала трансгрессивной и конца регрессивной фаз, когда осадконакопление протекало в зоне штормового воздействия.

Карбонатно-терригенные циклотемы глубоководья (рис. 2, ж) отличаются от карбонатных циклотем усилением сноса обломочного материала с суши на регрессивной фазе.

В результате, каждый разрез охарактеризован набором циклотем. В разрезе франа Приильменья установлено восемь циклотем, которые представляют собой вариации идеальных. Из них пять изолируемого мелководья и три - открытого мелководья. К юго-востоку от оз. Ильмень циклотемы мелководья постепенно сменяются последовательностями глубоководья. Каждая циклотема накапливалась в течение одного трансгрессивно-регрессивного цикла. Таким образом, франский ярус формировался в течение восьми циклов колебания уровня моря (рис. 3, 4). Первый трансгрессивно-регрессивный цикл по стратиграфическому объему соответствует гауйскому горизонту, второй - аматскому, третий - снетогорским

3 3 ~ М | 2

0 I £ Р; чй 1 3 1 = 2 5 325 = 5

1 ¿Н - 5

Колебания уровня моря Трансгрессия Регрессия

Колебания уровня моря

Трансгрессия Регрессия

=о

!_______ А

»

л]»

Н ®> 15

----26 ■■ |2«

Рис. 2. Идеальные циклотемы франского яруса Приильменья: изолируемого мелководья а-в: а -терригенные, б - карбонатные, в -терригенно-карбонатные; открытого мелководья г, д: г -карбонатные, д - терригенно-карбонатные; глубоководья е, ж: е -карбонатные, ж - терригенно-карбонатные.

Породы 1-5: 1 - глины, 2 -алевролиты, песчаники, 3 -известняки ракушняковые, 4 -известняки плитчатые, 5 -известняки комковатые; новообразования: 6 - доломит, гипс; ихнофоссилии 7-8: 7 - ходы илоедов

- вертикальные, горизонтальные, 8 -норки беспозвоночных; 9 -интракласты; органические остатки 10-15: 10 - брахиоподы замковые и беззамковые, 11 - гастроподы, 12 -двустворчатые моллюски, 13 -рыбы, 14 - остракоды, 15 -криноидеи; 16 - водоросли, растительные остатки; 17 - текстура биотурбации; слойчатость 18-22: 18

- горизонтальная, 19 - волнистая, 20

- косая разнонаправленная, 21 -градационная, 22 - линзовидно-полосчатое чередование слойков; межслоевые поверхности 23-27:23 -горизонтальная, 24 - волнистая, 25 -бугристая, 26 - постепенный переход, 27 - неровная; 28 - знаки ряби.

г

Лист 0-36-Х1У Скв.8, п. Бронница

I

Лист 0-36-1Х Скв. 11, дер. Зеленщина

Лист 0-36-Х1У

Лист 0-36-1Х Скв. 13, дер. Бурга

Рис. 3. Схема корреляции разрезов франского яруса Приильменской части ГДП (фрагмент). Условные обозначения см. на рис. 2.

Цветом показан тип циклотем. Местонахождение скважин приведено на рис. 1.

слоям саргаевского горизонта. Четвертый включает псковские слои, пятый - чудовские и дубниковские слои саргаевского горизонта. Шестой соответствует порховским слоям семилукского горизонта. Седьмой объединяет свинордские и ильменские слои, восьмой -бурегские слои семилукского горизонта и онежскую свиту снежского горизонта. Построенная кривая колебания уровня моря обеспечивает детальную корреляцию всех анализируемых разрезов, поскольку отложения накапливались в одном палеобассейне (рис. 3). Палеонтологические данные не противоречат выполненным корреляционным построениям (Zhuravlev et al., 2006).

Сопоставление полученной кривой колебания уровня моря с эвстатической кривой (Johnson et al., 1985) показало, что аматский и саргаевский (в составе снетогорских, псковских, чудовских и дубниковских слоев) горизонты в полном объеме соответствуют трансгрессивно-регрессивному циклу Джонсона IIb, цикл Ile объединяет семилукский (порховские, свинордские, ильменские, бурегские слои) и снежский горизонты (рис. 4). Наибольший корреляционный потенциал имеют трансгрессивные максимумы 5 (чудовский) и 8 (бурегский) циклов и регрессивные максимумы 1 (гауйский), 5 (дубниковский) и 8 (снежский) циклов, которые имеют эветатическую природу.

rat

"Стандартные" конодонтовые зоны

PalmatoiöpiB rhénane .....Pàlmàtotepfa'iânilëaa

;::■. рттщЧьтг:.:: Palmatolepls punctata

Palmatolepls transltans

Горизонт

(решение MCK,

1990 и последующих пленумов РМСК)

семилукский

Слои

(решение МСК,

1990 и последующих пленумов РМСК)

Кривая колебаний уровня моря и номера циклов Приильменская часть ГДП

Трансгрессия ^

Эветатичвекая I кривая

(Johnson et al., 1985; Ross & Ross, 1988)

Трансгрессия

Mesotaxla falslovalls

саргаевскии

гауйский

Рис. 4. Кривая колебания уровня моря во фране в Приильменской части ГДП.

2. Во франском веке территория Приильменья представляла собой периферическую часть морского бассейна с береговой линией, имевшей северо-восточное простирание. В гауйское, аматское, снетогорское, чудовско-дубниковское и порховское время существовали небольшие лагуны, баровое поле и глубоководье; в псковское, свинордско-ильменское и бурегско-снежское время - пляжи открытого побережья, системы подводных валов и глубоководье.

Во франском веке терригенные и карбонатные отложения накапливались в периферической части ограниченного с северо-запада сушей эпиконтинентального моря, которое открывалось на юго-восток и занимало большую часть территории Русской плиты (Сорокин, 1978). Результаты палеомагнитных исследований свидетельствуют о том, что эта территория находилась в приэкваториальной области. Температура водной среды колебались в пределах 17-23°С (Сокиран, 2009).

Для узких интервалов геологического времени, соответствующих максимумам трансгрессий и регрессий, составлена серия палеогеографических схем (рис. 5).

Первый (гауйский) трансгрессивно-регрессивный цикл. В начале цикла при подъеме уровня моря, вероятно, широко распространились обстановки с терригенной седиментацией, и вся рассматриваемая территория стала частью обширного мелководья эпиконтинентального палеобассейна. Регрессивная фаза привела к формированию изолируемого побережья. На северо-западе от оз. Ильмень существовала лагуна, баровый комплекс, а на юго-востоке располагались глубоководные ландшафты.

Второй (аматский) цикл. Вследствие подъема уровня моря граница глубоководного шельфа сместилась к северо-востоку, и на максимуме трансгрессии он стал занимать территорию, расположенную к югу и юго-востоку от оз. Ильмень. К северо-западу сохранились ландшафты барового комплекса. При падении уровня моря глубоководные обстановки отступили на юг, и Приильменская часть ГДП стала изолируемым мелководьем. На северо-западе, за пределами рассматриваемой территории, располагалась флювиальная

Начало псковской трансгрессии.

Максимум чудовской трансгрессии.

Максимум дубниковской регрессии.

Максимум снетогорской трансгрессии.

Вторая половина свинордского времени. Максимум свикордсшй трансгрессии.

Конец ильменского времени. Максимум ильменской регрессии.

Начало бурегской трансгрессии.

Максимум псковской трансгрессии.

Начало чудовского времени. Начало чудовской трансгрессии.

Конец псковского времени. Максимум псковской регрессии

Максимум бурегснш транагрессин.

Рис. 5. Палеогеографические схемы Приильменской части ГДП во франском веке. Породы 1-13:1- глины, 2 - алевролиты, песчаники; переслаивание: 3 - глин, алевролитов и песчаников, 4 - глин (преобладают) и известняков, 5 - глин и известняков (преобладают), 6 - известняков и песчаников, 7 - известняков песчанистых и глин, 8 -известняков ракушняковых и глин, 9 - известняки органогенно-обломочные, 10 - известняки песчанистые, 11 - известняки глинистые, мергели, 12 - известняки микритовые плитчатые, 13 -известняки микритовые комковатые; ландшафтные зоны 14-22:14-низкодинамичное глубоководье, 15-зона штормового воздействия, 16 - подвижное мелководье с переменной гидродинамикой, 17 -подвижное мелководье с высокой гидродинамикой, 18 - изолированное мелководье с переменной гидродинамикой, 19 - изолированное мелководье с низкой гидродинамикой; 20 - пляж, 21 -дельта, 22 -зона субаэральной экспозиции; 23 - границы ландшафтных зон; 24 - границы современного распростронения отложений; 25 - скважины и обнажения.

Конец порховского времени. Максимум порховской регрессии.

равнина и дельтовый комплекс, которые поставляли обломочный материал в палеобассейн.

Третий (снетогорский) цикл. В начале снетогорского времени в результате трансгрессии произошло затопление закрытого побережья, сформировавшегося на финальном этапе предыдущего цикла. В результате, песчаные отложения вместе с обломками раковин обитавших на мелководье брахиопод, гастропод, остракод, криноидей и рыб послужили материалом для формирования системы детритовых валов и песчаных отмелей. В понижениях между аккумулятивными формами накапливались глинисто-карбонатные илы. Развитие регрессии привело к тому, что эта территория стала изолируемым мелководьем, где накапливались тонкопереслаивающиеся алевро-

пелитовые отложения.

Четвертый (псковский) цикл. Повышение уровня моря в начале псковского времени привело к широкому распространению морского бассейна с нормальной соленостью. На мелководье в зоне интенсивного волнового воздействия формировались подводные органогенно-обломочные валы, где обитали брахиоподы, гастроподы, двустворки, криноидеи, рыбы. Нарастание трансгрессии привело к смещению высокодинамичного мелководья на северо-запад, и во второй половине псковского времени рассматриваемая территория оказалась между базами штормовых и нормальных волнений. Здесь в условиях прерывистой седиментации накапливались карбонатные илы. Незначительное снижение уровня моря в конце псковского времени способствовало накоплению глинисто-алевритовых отложений открытого мелководья в северо-западной части территории.

Пятый (чудовско-дубниковский) цикл. Начало цикла сопровождалось подъемом уровня моря. На северо-западе территории в мелководных условиях происходило накопление органогенно-обломочных отложений. Скопления органических остатков, фрагменты донных илов служили материалом для формирования подводных валов, вершины которых заселял морской бентос. На юго-востоке в более удаленных от берега обстановках между базами штормовых и нормальных волнений накапливались толщи

карбонатных илов. На стадии регрессии глубоководные обстановки отступили к юго-востоку, и рассматриваемая территория стала изолируемым мелководьем.

Шестой (порховский) цикл. В результате незначительного подъема уровня моря на северо-западе территории восстановились ландшафты открытого мелководья с карбонатным осадконакоплением. К концу порховского времени на этапе регрессии эти ландшафты сместились на юго-восток, и на их месте возникло простиравшееся с северо-востока на юго-запад изолируемое глинисто-терригенное мелководье. Прибрежные отложения представлены красно-, фиолетово-бурыми алевролитами. Песчаный бар изолировал небольшую лагуну, в которой в условиях низкой гидродинамики накапливались глинистые илы и обитали рыбы, лингулы и остракоды. На отмелях в условиях слабого волнового воздействия формировались слойки, представленные чередованием глин, алевролитов и песчаников с фрагментами панцирей рыб, растительного детрита. За баровым комплексом располагалась зона лоскутных песков, которая к югу сменялась открытым глубоководьем, где накапливались глинистые илы.

Седьмой (свинордско-ильменский) цикл. Трансгрессия свинордского времени привела к расширению морского бассейна. В районе оз. Ильмень существовало открытое мелководье с системами детритовых валов, к северо-западу его сменяли ландшафты пляжей. В результате ильменской регрессии карбонатное осадконакопление сменилось терригенным. Глубоководные обстановки отступили к юго-востоку. На территории Приильменья возникло открытое мелководье. Вдольбереговые песчаные валы имели северо-восточное простирание, к юго-востоку располагалось мелководье с переменной гидродинамикой (зона лоскутных песков) и глубоководье с глинистыми илами. На севере территории функционировала дельтовая система. На регрессивном максимуме прибрежные песчаные гряды оказались в субаэральных условиях.

Восьмой (бурегско-снежский) цикл. Подъем уровня моря в бурегское время привел к смене терригенного осадконакопления карбонатным, что привело к накоплению органогенно-обломочных

отложений на мелководье (северо-запад и север территории) и карбонатных илов - в обстановках относительного глубоководья (юг, юго-восток). На максимуме трансгрессии образовалась поверхность ненакопления. Регрессия в снежское время способствовала возобновлению терригенного осадконакопления и смещению глубоководных ландшафтов к юго-востоку.

Выявленные закономерности латеральных изменений пород франского яруса в сочетании с палеогеографическими реконструкциями позволили уточнить границы фациальных зон: проксимальной Маловишерской (МВ) и дистальной Псковско-Демянской (ПД) (Вербицкий, 2001).

3. Франский ярус Приильменья образуют парагенерации двух структурно-вещественных типов. К первому относятся геологические тела, проксимальные части которых сложены на трансгрессивной фазе органогенно-обломочными известняками или песчаниками пляжей, на регрессивной - глинами, мергелями или доломитами изолированного мелководья и органогенно-обломочными известняками или песчаниками барового комплекса. Дистальные части сложены микритовыми известняками или глинами глубоководья. Состав и строение парагенераций второго типа характеризует латеральная последовательность песчаников или органогенно-обломочных известняков открытого мелководья, сменяющихся глинами или микритовыми известняками глубоководья.

Каждая парагенерация мощностью 10-40 м и протяженностью более 100 км характеризуется закономерным латеральным рядом фаций, который отражает смену ландшафтов в палеобассейне; седиментационные системы в нем группировались вкрест простирания береговой линии двумя способами:

1. Изолируемое мелководье, начинающееся на трансгрессивной фазе пляжем, а на регрессивной - лагуной —► глубоководье.

2. Открытое мелководье —► глубоководье.

К парагенерациям первого типа относятся слоевые последовательности гауйского, аматского, снетогорского, чудовско-дубниковского и порховского циклов, к парагенерациям второго типа

- псковского, свинордско-ильменского и бурегско-снежского.

В пределах МВ зоны проксимальная часть парагенераций первого типа описывается карбонатными, терригенными и терригенно-карбонатными циклотемами изолируемого мелководья, дистальная часть в ПД зоне - карбонатной циклотемой глубоководья (рис. 6). Гауйская и аматская парагенерации, сформировавшиеся в течение 1 и 2 циклов, представлены в проксимальной части алевро-пелитами лагуны и песчаниками барового комплекса (терригенная циклотема изолируемого мелководья И1), дистальная часть располагается за пределами рассматриваемой территории. Чудовско-дубниковская парагенерация (5 цикл) в проксимальной части сложена органогенно-обломочными, водорослевыми, известняками, доломитами, известняками с тонкими прослоями глин и мергелей (карбонатная циклотема изолируемого мелководья И2), в дистальной

- преимущественно микритовыми плитчатыми доломитизированными известняками (карбонатная циклотема глубоководья Г2). Снетогорская и порховская парагенерации, образовавшиеся в течение 3 и 6 циклов колебания уровня моря, представлены в нижней трансгрессивной части песчанистыми, интракластовыми и органогенно-обломочными известняками и доломитами, мергелями, в верхней регрессивной - глинами с прослоями известняков и песчаников (карбонатно-терригенная циклотема изолируемого мелководья ИЗ).

Парагенерации второго типа в пределах проксимальной МВ зоны описывают идеальные карбонатные и карбонатно-терригенные циклотемы открытого мелководья, в дистальной ПД зоне - идеальные терригенно-карбонатные циклотемы глубоководья (рис. 6). Псковская парагенерация (4 цикл) представлена органогенно-обломочными, реже интракластовыми известняками и микритовыми плитчатыми известняками (карбонатная циклотема открытого мелководья 02). Свинордско-ильменская и бурегско-снежская парагенерации (7 и 8 циклы) в МВ зоне сложены известняками водорослевыми или

органогенно-обломочными с прослоями глин и песчаников в трансрессивной части, и песчаниками, алевролитами и чередованием тех и других с глинами - в регрессивной части (карбонатно-терригенная циклотема открытого мелководья ОЗ). В ПД зоне трансгрессивные части парагенераций представлены микритовыми известняками с единичными органическими остатками, регрессивные - глинами с прослоями алевролитов или известняков (карбонатно-терригенная циклотема глубоководья ГЗ).

Общая Горизонт стратиграфическая шкала

и (решение МСК,

| 1990

Л и последующих пленумов РМСК)

6

Слои

(решение МСК,

1990 и последующих пленумов РМСК)

снежскии

семилукский

саргаевскии

аматскии

Кривая колебания

уровня моря Приильменская часть ГДП

Трансгрессия

гауйскии

бурегские ильменские свинордские порховские дубниковскив

псковские снетогорские

К

2

Фациальные зоны

МВ

ПД

>.<т.

ГЗ

ОЗ

¿За*

ИЗ

ш

шт

И1

Рис. 6. Субрегиональная стратиграфическая схема франского яруса Приильменья.

Поскольку образование парагенераций является результатом региональных циклов осадконакопления, их можно использовать для прослеживания границ слоев с географическим названием, а установленные в их составе части отражают латеральную изменчивость ландшафтов палеобассейна и соответствуют местным стратиграфическим подразделениям (рис. 6).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Франский ярус Приильменской части Главного девонского поля формировался в течение восьми трансгрессивно-регрессивных циклов колебания относительного уровня моря, которые

идентифицируются на всей рассматриваемой территории и обеспечивают детальную корреляцию частных разрезов. Максимальное совпадение трансгрессивных чудовского, бурегского и регрессивных гауйского, дубниковского, снежского уровней с кривой Джонсона свидетельствует об их эвстатической природе, и поэтому они имеют наиболее высокий корреляционный потенциал.

Реконструкция эволюции обстановок осадконакопления позволяет заключить, что на протяжении всего франского века суша располагалась к северо-западу от рассматриваемой территории, а палеобассейн открывался к юго-востоку, что способствовало возникновению северо-западно - юго-восточной ландшафтной зональности. В гауйское, аматское, снетогорское, чудовско-дубниковское и порховское время существовали небольшие лагуны, баровое поле и глубоководье; в псковское, свинордско-ильменское и бурегско-снежское время - пляжи открытого побережья, системы подводных валов и глубоководье.

Франский ярус Приильменья образуют восемь парагенераций двух структурно-вещественных типов. К первому типу относятся геологические тела, проксимальная часть которых на трансгрессивной фазе сложена органогенно-обломочными известняками или песчаниками, на регрессивной - глинами, мергелями, доломитами, а дистальная часть - микритовыми известняками или глинами. Состав и строение парагенераций второго типа характеризует латеральная последовательность песчаников и органогенно-обломочных известняков открытого мелководья, сменяющихся глинами и микритовыми известняками глубоководья. Поскольку образование парагенераций является результатом региональных циклов осадконакопления, их можно использовать для прослеживания границ слоев с географическим названием, а установленные в их составе части отражают латеральную изменчивость ландшафтов палеобассейна и соответствуют местным стратиграфическим подразделениям.

Публикации по теме диссертации

1. Тарасенко А.Б., Шишлов С.Б. Литолого-генетические особенности ильменских и бурегских слоев франского яруса в районе южного берега озера Ильмень // Региональная геология и металлогения. СПб. - 2012. - вып. 49. -С. 47-55.

2. Тарасенко А.Б. Темпеститовые слои в ильменских глинах франского яруса Главного девонского поля (северо-запад Русской плиты) // Ученые записки Казанского университета. Серия Естественный науки. - 2011. - Т. 153, кн. 4.-С. 260-266.

Тезисы докладов научных конференций

3. Тарасенко А.Б. Состав, строение и условия формирования бурегской свиты Псковско-Демянской фациальной зоны // Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента: Материалы 18-й научной конференции. Сыктывкар: Геопринт. 2009 г. - С. 159-161.

4. Тарасенко А.Б. Литолого-генетическая типизация пород бурегской свиты // Молодые - наукам о Земле: Материалы V международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. М. - 2010. - С.78

5. Тарасенко А.Б. Применение литолого-генетического анализа для идентификации камня вкладных крестов храмов Великого Новгорода // Геология в развивающемся мире: материалы I Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Пермский государственный университет. - Пермь, 2010. - Т.1. - С. 85-87.

6. Тарасенко А.Б. Доломитовая минерализация плитчатых известняков бурегской свиты Южного Приильменья И Минеральные индикаторы литогенеза: Материалы Российского совещания с международным участием. Сыктывкар: Геопринт. 2011. - С. 153-155.

7. Тарасенко А.Б. Темпеститовые прослои в ильменских глинах Главного девонского поля // Концептуальные проблемы литологических исследований в России: материалы 6-го Всероссийского литологического совещания. -Казань: Казанский университет, 2011.-Том И.-С. 331-334.

8. Tarasenko A. Features of carbonate-terrigenous sedimentation in the Semiluki time in the eastern part of the Main Devonian Field // The 8th Baltic Stratigraphical Conference, Latvia, Riga, 2011. - P. 63.

РИД СПГГУ. 10.04.2012. 3.247 Т. 100 экз. 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2

Текст научной работыДиссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Тарасенко, Анна Борисовна, Санкт-Петербург

61 12-4/129

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный горный университет

На правах рукописи

Тарасенко Анна Борисовна

ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ И ОБСТАНОВКИ ФОРМИРОВАНИЯ ОТЛОЖЕНИЙ ФРАНСКОГО ЯРУСА В ПРИИЛЬМЕНСКОЙ ЧАСТИ

ГЛАВНОГО ДЕВОНСКОГО ПОЛЯ

Специальность 25.00.01 - Общая и региональная геология

диссертация на соискание учёной степени кандидата геолого-минералогических наук

Научный руководитель д.г.-м.н., проф. М.А. Иванов

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2012

ОГЛАВЛЕНИЕ

а

Введение.............................................................................................

Глава 1. Состояние изученности франского яруса Приильменской части Главного

девонского поля.....................................................................................^

Глава 2. Методическая основа исследования................................................14

2.1. Методы изучения цикличности осадочных толщ.............................14

2.2. Научно-методическая основа структурно-генетического анализа........15

2.3. Литохимический стандарт ЮК...................................................18

2.4. Алгоритм исследования............................................................20

Глава 3. Фактический материал.................................................................22

Глава 4. Структурно-генетический анализ франского яруса Приильменской части Главного девонского поля........................................................................25

4.1. Литолого-генетические типы пород..............................................25

4.2. Структурно-генетические типы слоев..........................................44

4.3. Трансгрессивно-регрессивные слоевые последовательности..............59

Глава 5. Цикличность и палеогеография франа Приильменской части Главного девонского поля....................................................................................66

5.1. Цикличность франских отложений..............................................66

5.2. Палеоклиматические условия.....................................................67

5.3. Геохимические индикаторы условий и обстановок осадконакопления..70

5.4. Палеогеография......................................................................79

Глава 6. Парагенерации франского яруса Приильменской части Главного девонского

поля и их латеральные изменения.............................................................85

Глава 7. Стратиграфия франского яруса Приильменской части Главного девонского

поля.................................................................................................

Заключение........................................................................................^

Список литературы...............................................................................1

Список приложений

Приложение 1. Фаунистическая характеристика местных стратиграфических подразделений в Псковско-Демянской (ПД) и Маловишерской (МВ) фациальных зонах.

Приложение 2. Сводный литолого-генетический разрез франского яруса Псковско-Демянской фациальной зоны.

Приложение 3. Сводный литолого-генетический разрез франского яруса Маловишерской фациальной зоны.

Приложение 4. Схема корреляции разрезов франского яруса Приильменской части Главного девонского поля.

Приложение 5. Литолого-генетический профиль франского яруса Приильменской части Главного девонского поля по линии А-Б.

Приложение 6. Литолого-генетический профиль франского яруса Приильменской части Главного девонского поля по линии В-Г.

Приложение 7. Литолого-генетический профиль франского яруса Приильменской части Главного девонского поля по линии Д-Е.

Введение

Актуальность работы. На северо-западе Русской плиты в пределах Приильменской части Главного девонского поля (листы ГГК-200 0-36-VII-IX, XIII-XV, XIX-XXI) разрез франского яруса мощностью 300 м образуют пестроцветные и красноцветные терригенные и карбонатные породы. Проблемам стратиграфии, литологии и палеогеографии франского яруса Главного девонского поля посвящены работы Р.Ф. Геккера, Л.С. Петрова, C.B. Тихомирова, B.C. Сорокина, Э.Ю. Саммета, В.Р. Вербицкого, A.B. Журавлева и др. Корреляция разрезов в основном осуществлялась биостратиграфическими методами. Однако, палеонтологическая характеристика многочисленных скважин, пробуренных в рассматриваемом районе, как правило, недостаточна для надежных биостратиграфических построений.

В этой ситуации для выявления закономерностей строения франского яруса и уточнения региональной стратиграфической схемы, как основы для геологического картирования территории, актуально детальное исследование разрезов, реконструкция обстановок и выявление цикличности осадконакопления в палеобассейне.

Поэтому в данной работе основное внимание уделено анализу литологических признаков пород и взаимоотношений геологических тел. Первостепенное значение в ходе исследований придавалось сбору, обобщению и интерпретации геологической информации - описанию естественных обнажений, лабораторному изучению пород, анализу документации керна скважин.

Выбор в качестве объекта исследований Приильменской части Главного девонского поля обусловлен относительно высокой степенью обнаженности пород франского яруса и их доступностью для детальных исследований. При этом рассматриваемая территория является частью находящегося в производстве листа 0-36 -Санкт-Петербург Госгеолкарты-1000/3.

Цель работы. Выявление особенностей строения франского яруса Приильменской части Главного девонского поля, связанных с эволюцией обстановок осадконакопления в палеобассейне.

Задачи исследования:

1. Структурно-генетический анализ частных разрезов, выявление трансгрессивно-регрессивных последовательностей слоев (парагенераций), связанных с колебаниями относительного уровня моря, и осуществление по ним детальной корреляции разрезов.

2. Составление серии палеогеографических схем для узких временных интервалов, соответствующих максимумам трансгрессии и регрессии каждого из выявленных циклов колебания уровня моря.

3. Выявление структурно-вещественных особенностей парагенераций франского

яруса.

Фактический материал. Работа основана на материалах, собранных автором в 2008-2011 гг. при послойном описании обнажений суммарной мощностью 400 м на Южном Приильменьи. В береговом уступе (глинте) оз. Ильмень изучен практически непрерывный разрез ильменских и бурегских слоев семилукского горизонта протяженностью 15 км, что позволило не только выявить их литологические особенности, но и установить закономерности латеральных изменений. По обнажениям, представленным в бортах долин нижнего течения рек Псижа, Перехода, Саватейка и карьеров у деревень Ретлё и Буреги, собраны материалы для анализа латеральных изменений слоев в направлении перпендикулярном Ильменскому глинту. Разрезы бурегских слоев описаны в карьерах у деревень Луки и Солоницко. На р. Мшага у дер. Взъезды изучено обнажение свинордских слоев. На р. Ловать возле дер. Ходыни и Ляховичи - обнажения снежской свиты.

Камеральная обработка собранных материалов включала оптико-микроскопические исследования (около 200 шлифов); гранулометрический анализ глин пипеточным методом (20 проб) и легко дезинтегрируемых песчаников с использованием программы «Видеотест» (30 проб); определения количества нерастворимого остатка в карбонатных породах (10 проб).

Кроме того, в работе использованы материалы описания керна и результаты лабораторных определений химического состава пород из фондовых отчетов (ответственные исполнители Э.Ю. Саммет, В.Н. Делюсин, Д.Б. Малаховский, В.А. Селиванова, М.Е. Видгорчик, З.М. Мокриенко, А.И. Шмаенок).

Методика исследования. Изучение франского яруса базируется на методике структурно-генетического анализа (Шишлов, 2010), которая позволяет получить унифицированную характеристику разнофациальных отложений, проследить их латеральные изменения и пространственные взаимоотношения. При этом реализованы следующие операции:

1. Выполнена структурно-генетическая типизация слоев по комплексу первичных признаков пород (вещественный состав, структура, текстура, ориктоценозы, неорганические включения, сингенетические новообразования) и характеру их изменений в интервалах, ограниченных межслоевыми поверхностями. Для каждого выделенного

типа проведена реконструкция обстановки осадконакопления и особенностей ее эволюции. Повышение обоснованности генетических построений обеспечила методика петрохимической классификации Я.Э. Юдовича и М.П. Кетрис (Юдович, 2000). Полученные результаты в сочетании с анализом вертикальных последовательностей слоев (циклотем) и особенностей их латеральных изменений позволили создать седиментологические модели развития процессов осадконакопления на трансгрессивных и регрессивных фазах эволюции палеобассейна.

2. Проведена идентификация выделенных типов слоев по описаниям керна 50 скважин. На этой основе построены кривые колебания уровня моря, позволившие выявить трансгрессивно-регрессивные циклы осадконакопления и провести по ним детальную корреляцию всех анализируемых разрезов.

3. Составлена серия палеогеографических схем для узких интервалов геологического времени, соответствующих максимумам трансгрессий и регрессий седиментационных циклов, которые отражают эволюцию обстановок осадконакопления в районе оз. Ильмень во франском веке позднего девона.

4. Выполнен анализ строения парагенераций (трансгрессивно-регрессивных систем слоев) и их латеральных изменений, связанных с различиями условий седиментации в разных частях осадочного бассейна.

Научная новизна:

1. Построена кривая колебания уровня франского палеобассейна и проведено ее сравнение с эвстатической кривой.

2. Создана серия палеогеографических схем для узких временных срезов, установлены границы ландшафтных зон и положение береговой линии в Приильменской части Главного девонского поля.

3. Выявлены закономерности строения парагенераций, сформировавшихся в течение восьми трансгрессивно-регрессивных циклов колебания уровня франского палеобассейна. Показаны закономерности латеральных изменений их состава и строения.

Защищаемые положения.

1.В течение франского века в Приильменской части Главного девонского поля колебания относительного уровня моря сформировали восемь трансгрессивно-регрессивных систем слоев - парагенераций, которые идентифицируются по всей рассматриваемой территории и обеспечивают детальное сопоставление частных разрезов. Наибольший корреляционный потенциал имеют трансгрессивные максимумы чудовского и бурегского циклов и регрессивные максимумы гауйского, дубниковского и онежского циклов, которые имеют эвстатическую природу.

2. Во франском веке территория Приильменья представляла собой периферическую часть морского бассейна с береговой линией, имевшей северо-восточное простирание. В гауйское, аматское, снетогорское, чудовско-дубниковское и порховское время существовали небольшие лагуны, баровое поле и глубоководье; в псковское, свинордско-ильменское и бурегско-снежское время - пляжи открытого побережья, системы подводных валов и глубоководье.

3. Франский ярус Приильменья образуют парагенерации двух структурно-вещественных типов. К первому относятся геологические тела, проксимальные части которых сложены на трансгрессивной фазе органогенно-обломочными известняками или песчаниками пляжей, на регрессивной - глинами, мергелями или доломитами изолированного мелководья и органогенно-обломочными известняками или песчаниками барового комплекса. Дистальные части сложены микритовыми известняками или глинами глубоководья. Состав и строение парагенераций второго типа характеризует латеральная последовательность песчаников или органогенно-обломочных известняков открытого мелководья, сменяющихся глинами или микритовыми известняками глубоководья.

Практическая значимость работы:

1. Методами циклостратиграфии уточнена корреляция подразделений франа субрегиональной стратиграфической схемы северо-запада Русской плиты (Решение..., 1990 г.). Латеральные части парагенераций соответствуют местным подразделениям в ранге толщ. Это обеспечивает возможность совершенствования легенд ГГК-200 и 1000 нового поколения.

2. Выявленные пространственно-временные закономерности локализации глин, песчаников и известняков могут быть использованы при оценке сырьевого потенциала территории.

3. Результаты исследования используются при проведении учебной геологосъемочной практики студентов геологоразведочного факультета Санкт-Петербургского горного университета в Новгородской области.

Степень обоснованности и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, содержащихся в диссертации, определяется детальными литологическими и минералого-петрографическими наблюдениями, применением структурно-генетического анализа осадочных формаций, использованием новейших компьютерных технологий обработки первичного материала, а также подробным анализом результатов предыдущих исследований по тематике работы. Выводы, сделанные в работе, уточняют результаты предшествующих исследований и содержат новые оригинальные результаты.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на международных и всероссийских совещаниях и конференциях: 18-й научной конференции Института геологии Коми НЦ УрО РАН «Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента», (Сыктывкар, 2009 г); V международной научной конференции «Молодые - наукам о Земле», (Москва, 2010 г.); I Всероссийской научно-практической конференции «Геология в развивающемся мире» (Пермь, 2010 г.); Российском совещании с международным участием «Минеральные индикаторы литогенеза» (Сыктывкар, 2011 г), 6-м Всероссийском литологическом совещании «Концептуальные проблемы литологических исследований в России» (Казань, 2011 г.); 8-ой Балтийской стратиграфической конференции (Латвия, Рига, 2011 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано восемь научных работ, в том числе две статьи в журналах, входящих в перечень изданий, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения, библиографического списка, 7 приложений. Работа изложена на 121 страница , содержит 6 таблиц, 72 рисунка. Библиография включает 10? наименований.

Благодарности. Работа выполнена под руководством доктора геолого-минералогических наук профессора М.А. Иванова, которому автор признателен за постановку интересной темы и консультации. Автор выражает искреннюю благодарность профессору С.Б. Шишлову за внимание, помощь, ценные научные консультации и всестороннюю поддержку. Автор сердечно благодарит доц. В.П. Матвеева, Б.А. Тарасенко, В.В. Сластникова, A.B. Кургузову, совместно с которыми удалось посетить разрезы Главного девонского поля. За обсуждения работы, критические замечания и помощь в подборе материалов автор искренне признателен чл.-корр. РАН, проф.Ю.Б. Марину, проф. A.B. Козлову, проф. Е.Д. Михайловой, доц. P.A. Щеколдину, доц. И.В. Таловиной, доц. М.Г. Цинкобуровой, доц. М.В. Морозову, доц. Ю.Л. Гульбину, доц. В.И. Алексееву (СПГГУ), Е.В. Сокиран (ВНИГРИ), Г.А. Беленицкой, Г.А. Русецкой (ВСЕГЕИ), Е.А. Шебесте, Н.К. Морозовой, Э.Ю. Саммету, A.C. Яновскому, М.П. Бахваловой и другим сотрудникам ПКГЭ.

Глава 1. Состояние изученности франского яруса Приильменской части Главного девонского поля

Начало геологического изучения территории было положено горными инженерами И.Чайковским и С. Варвинским в 1824-1825 гг. (Чайковский..., 1827). В своей работе авторы дают первые описания естественных обнажений девона в бортах долин рек Шелонь, Полисть, Порусья, Редья, Ловать, Пола и их притоков, и вскрытых скважиной в г. Старая Русса. Дальнейшие исследования девона Русской плиты выполняли Оливьери (1831г.), Г. Гельмерсен (1841г.), X. Пандер (1843 г.), Л. Бух (1840 г.), И. Лагузен, А.П.Карпинский (1840-70 гг.), Э. Эйхвальд (1841г.), Р.И. Мурчисон (1845 г.). В 18401841 гг. Л. Бухом, Э. Эйхвальдом и Г. Гельмерсеном был установлен девонский возраст пород, а в 1843 г. X. Пандером предложена первая трехчленная стратиграфическая схема девона, подразделения которой были выделены по литологическим признакам и включали три яруса: нижний и верхний песчаниковые, средний - известняковый. Выделение ярусов и горизонтов было выполнено на востоке ГДП П.Н. Венюковым (Венюков,1886, 1889), на западе - К. Гревингком (Grewingk, 1861, 1879). Он описал обнажения по рекам Оредеж, Луга, Шелонь, Снежа, Ловать, и разработал новую трехъярусную стратиграфическую схему девона, которая использовалась в течение следующих 45 лет (таблица 1.1). Кроме того, П.Н. Венюков на основе палеонтологических данных сопоставил разрезы Центрального и Главного девонских полей, а К. Гревингк скоррелировал разрезы от оз. Ильмень до Балтийского моря. К. Гревингк первым обратил внимание на «ритмичную повторяемость в разрезе девона слоев и пачек однотипных пород с близкими комплексами окаменелостей, связав ритмическое строение с неоднократно повторявшимися трансгрессиями моря на девонский континент» (Сорокин, 1978, стр.10).

Первые геологические исследования, связанные с картированием территории, были на