Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Палиностратиграфия нижне- и среднеюрских отложений западной части Канско-Ачинского бассейна (Средняя Сибирь)

ВАК РФ 25.00.02, Палеонтология и стратиграфия

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Смокотина, Ирина Владимировна

ВВЕДЕНИЕ.,.

1 ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ЮРСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ.

КАНСКО-АЧИНСКОГО БАССЕЙНА.

1.1 Геологическая изученность.

1.2 Палинологические исследования.

2 МЕТОДИКА ПАЛИНОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3 СТРАТИГРАФИЯ НИЖНЕ- И СРЕДНЕЮРСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ.

ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ КАНСКО-АЧИНСКОГО БАССЕЙНА

3.1 Нижняя юра. Макаровская свита.

3.2 Иланская свита.

3.2.1 Проблемы стратиграфии иланской свиты.

3.3 Итатская свита.

4 ПАЛИНОСТРАТИГРАФИЯ НИЖНЕ- И СРЕДНЕЮРСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ КАНСКО-АЧИНСКОГО БАССЕЙНА.

4.1.1 Нижняя юра. Слои с Cycadopites spp., Alisporites pergrandis, Dipterella oblatinoides.

4.1.2 Слои с Stereisporites spp.

4.1.3 Палинозона с Tripartina variabilis.

4.1.4 Палинозона с Cyathidites spp., Duplexisporites anogrammensis, Klukisporites variegatus, Marattisporites scabratus, Classopollis sp.

4.1.5 Палинозона Cyathidites spp., Piceapollenites, Duplexisporites anogrammensis.

4.2 Средняя юра. Палинозона с Cyathidites spp., Stereisporites spp., Osmundacidites spp., Lycopodiumsporites intortivallus.

4.2.1 Палинозона с Dicksonia densa, Lycopodium intortivallus, Neoraistrickia rotundiformis.

4.2.2 Слои с Lophotriletes torosus, Quadraeculina limbata, Classopollis sp.

5 ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ РАННЕ-СРЕДНЕЮРСКОЙ ФЛОРЫ ЗАПАДНОЙ

ЧАСТИ КАНСКО-АЧИНСКОГО БАССЕЙНА.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Палиностратиграфия нижне- и среднеюрских отложений западной части Канско-Ачинского бассейна (Средняя Сибирь)"

Актуальность темы. В Канско-Ачинском буроугольном бассейне юга Средней Сибири юрские континентальные отложения широко развиты и являются наиболее перспективными для добычи угля. В структурном плане Канско-Ачинский бассейн (КАБ) подразделяется на две части: западную (Ачинскую) и восточную (Канскую). В западной части выделяют мезозойские Березовско-Козульскую, Балахтинскую и Чулымо-Енисейскую сгруктурно-фациальные зоны (СФЗ), в восточной - Рыбинскую и Канско-Тасеевскую СФЗ (рисунок 1). Совершенствование серийных легенд масштаба 1:200 ООО и масштаба 1:1 ООО ООО, прогнозно-поисковые работы масштаба 1:200 ООО требуют детально разработанной и палеонтологически обоснованной региональной стратиграфической схемы. Основным инструментом при расчленении и корреляции континентальных разнофациальных отложений юры являются остатки ископаемых растений и палинологические исследования.

Объектом исследований являются споры и пыльца юрских угленосных отложений западной части Канско-Ачинского бассейна. Наземная флора играла большую роль в формировании крупных залежей угля. Наиболее мощные пласты угля приурочены к отложениям плинсбаха нижней юры (пласт "Улуйский") и к отложениям байоса средней юры (пласт "Итатский", он же "Мощный", "Березовский", "В. Сырский", "Бородинский"), бата средней юры (пласт "Геркулес"). В угленосных отложениях нижней-средней юры западной части бассейна установлено 8 характерных разновозрастных палинокомплексов (ПК), последовательно сменяющих друг друга в вертикальном разрезе. Выделенные палинокомплексы обосновывают возраст свит и подсвит нижней-средней юры, прослеженных в разных структурах исследуемого региона.

Целью работы является расчленение и корреляция нижне- и средне-юрских (без келловея) отложений западной части Канско-Ачинского бассейна на основе палиностратиграфических исследований.

Задачи исследований:

1) Выявление общих закономерностей изменения видового состава и количественного соотношения компонентов спор и пыльцы в вертикальном разрезе в палинокомплексах (ПК) для определения возраста отложений и корреляции разнофациальных континентальных толщ.

2) Выделение и прослеживание палинозон и слоев с палинокомплексами для отложений юры западной части Канско-Ачинского бассейна.

3) Сопоставление юрских ПК западной и восточной частей Канско-Ачинского бассейна с ПК севера Сибири и сопредельных территорий.

4) Уточнение схемы стратиграфии нижней-средней юры западной части Канско-Ачинского бассейна по палинологическим материалам.

5) Реконструкция основных этапов развития растительности исследуемого региона в ранне- и среднеюрскую эпохи по палинологическим данным.

В основу фактического материала положены результаты многолетних исследований автора по изучению спор и пыльцы юры Канско-Ачинского угольного бассейна с 1986 г. Часть образцов предоставлена геологами ФГУГП "Красноярскгеолсъемка". Проанализировано около 2000 спорово-пыльцевых спектров. В сравнительных целях использованы материалы Н.С. Сахановой-Григорьевой (1960ф, 1969ф, и др.), С.А. Безруковой (Раевская и др., 1980ф, 1983ф, Петерсон и др., 1985ф), Г.Е. Байкаловой (Петерсон и др., 1985ф), Г.Н.Кондратьева (Раевская и др., 1983ф), Л.Н.Раевской (1980ф, 1983ф), Е.И. Берзона (1990ф, 1997ф, 2001ф), Л.Н. Шейко, Г.Н. Курносовой (Абрамов и др., 1957ф), А .Я. Чупахина (1978ф), В.И. Ильиной (1969, 1971, 1997 и др.), Л.В. Ровниной (1972, 1997 и др.), А.Ф.Фрадкиной (1967), М.М. Одинцовой (1966, 1967, 1977), О.Н. Костеши (1990, 1991, 2001), В.М. Кабановой (1990, 1991, 2001) и др.

Защищаемые положения.

1) Палинозоны и слои с ПК являются основными биостратиграфическими реперами при расчленении и корреляции континентальных отложений. В нижей-средней юре западной части Канско-Ачинского буроугольного бассейна прослеживаются 5 палинозон и 3 слоя с палинокомплексами.

2) Стратиграфический объем иланской свиты в угленосном типе разреза в Приенисейском прогибе Чулымо-Енисейской структурно-фациальной зоны (СФЗ) по результатам палинологических исследований сопоставим с тоарским (без самых низов) ярусом нижней юры.

3) В развитии растительности ранней-средней юры на территории Канско-Ачинского бассейна по данным палинологии прослеживаются 2 этапа: геттанг - тоарский и аален - батский.

Новизна научных исследований.

1) Представлены результаты палинологических исследований автора по новым скважинам, обобщены материалы и проведена ревизия юрских палинокомплексов Канско-Ачинского бассейна.

2) Количественные и качественные изменения видового состава комплексов отражены в 5 палинозонах и в 3 слоях с палинокомплексами.

3) Палинологическими исследованиями автора доказано, что иланская свита в Приенисейском прогибе представлена ранее неизвестным угленосным типом разреза.

4) Прослежены два этапа в развитии ранней-среднеюрской растительности на территории Чулымо-Енисейской, Березовско-Козульской, Балахтинской СФЗ.

5) Уточнен возраст и проведена корреляция разрезов нижне-среднеюрских угленосных отложений Канско-Ачинского бассейна.

Практическая ценность и реализация результатов.

Материалы палинологических исследований автора использованы при составлении первой сводной геологической карты Канско-Ачинского бассейна для зоны Канско-Ачинского топливно-энергетического комплекса масштаба 1:200 ООО, являющейся базой для решения вопросов дальнейшего направления поисков полезных ископаемых в регионе. Основные положения диссертации нашли свое отражение в Минусинской серийной легенде для Госгеолкарты-200 второго издания листов О-46-XXXI, О-46-XXXII, О-46-XXXXIII, 0-46-XXXXIV, в 3-х производственных отчетах (Берзон и др., 1990ф, 1997ф, 2001ф), хранящихся в Территориальном геологическом фонде Главного управления природных ресурсов по Красноярскому краю. Палинологические результаты являются основой для дальнейшего уточнения и детализации региональной стратиграфической схемы юры западной части Канско-Ачинского бассейна, последний вариант которой издан в 1981 г.

Апробация. Материалы исследований автора диссертации были доложены на XII Всероссийском микропалеонтологическом совещании, посвященном 100-летию со дня рождения Д.М. Раузер-Черноусовой (Томск, 1995 г.), на Всероссийской палинологической конференции (Москва, 1997 г.), на I Международном симпозиуме «Эволюция жизни на Земле» (Томск, 1997 г.), на Всероссийской палинологической конференции «Актуальные проблемы палинологии на рубеже третьего тысячелетия» (Москва, 1999 г.), на II Международном симпозиуме «Эволюция жизни на Земле» (Томск, 2001 г.), на Всероссийской палинологической конференции «Методические аспекты палинологии» (Москва, 2002 г.).

По теме диссертации опубликовано 6 работ, 1 работа в печати.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения, общим объемом 131страница, включая приложение с 6 палинологическими фототаблицами, 15 страниц графики и список литературы из 108 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Палеонтология и стратиграфия", Смокотина, Ирина Владимировна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате палиностратиграфических исследований юрских отложений западной части Канско-Ачинского бассейна были сделаны следующие выводы.

1 В отложениях юры изучены характерные разновозрастные ПК геттанг -синемюра, плинсбаха, позднего плинсбаха - начало раннего тоара, раннего тоара (середина), конец раннего тоара - начало раннего аалена, аалена, байоса и бата. ПК прослежены во всех СФЗ изученного региона и отличны от ПК выше-и нижележащих отложений, что позволило автору выделить 5 палинозон и 3 слоя с палинокомплексами.

2 Палинологическими исследованиями автора доказано, что иланская свита в Приенисейском прогибе (Чулымо-Енисейская СФЗ) представлена ранеенеизвестным угленосным типом разреза и по объему соответствует тоарскому ярусу.

3 На основе сопоставления ПК проведена общая корреляция угленосных отложений нижней-средней юры структур западной части Канско-Ачинского бассейна. Анализ таксономического состава ПК с таковыми в восточной части Канско-Ачинского бассейна, Кузбасса, Западной Сибири, Ангаро-Вилюйского прогиба и др. показал близкое сходство их видового состава. Это дало основание сделать вывод об однотипности флоры в раннюю и среднеюрскую эпохи на обширной территории в отдельные отрезки времени.

4 По изменению общего видового состава и соотношению отдельных компонентов ПК в вертикальном разрезе сделана попытка реконструкции развития флоры от геттанг-синемюра до позднего бата включительно. В ходе эволюции мезофитовой флоры установлены раннеюрский и среднеюрский этапы. Раннеюрский этап развития флоры ознаменовался постепенным исчезновением растений-реликтов триаса, расцветом в начале и затуханием в конце древних хвойных, максимальным развитием растений, продуцирующих крупную моно-сулькатную пыльцу. Потепление климата в конце раннеюрского этапа вызвало миграцию и наступление в раннем тоаре растений субтропической Евро-Синийской флоры. В начале среднеюрского этапа развития растительности с изменением кли

108 матических условий в сторону похолодания связано исчезновение мигрантов Евро-Синийской флоры. В дальнейшем максимальное развитие получают разнообразные среднеюрские папоротники, появляются формы молодого облика. Аридизация и потепление климата на территории бассейна в конце среднеюрского этапа (батский век) вызвали новое изменение границ Евро-Синийской области.

5 На основании прослеженных изменений в составе растительности во времени сделано заключение о смене климатических условий на изученной площади. В раннеюрскую эпоху (геттанг-синемюрский и плинсбахский века) преобладал теплоумеренный гумидный климат, сменившийся субтропическим -в тоарское время. Ааленский век средней юры ознаменовался снова похолоданием климата. Лишь к концу батского века наметились изменения климата в сторону аридизации.

Результаты палиностратиграфических исследований автора диссертации использованы при разработке Минусинской серийной легенды для листов Госгеолкарты-200 второго издания, а также в детализированной региональной схеме юры западной части Канско-Ачинского бассейна.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Смокотина, Ирина Владимировна, Томск

1. Биостратиграфия мезозойских и третичных отложений Западной Сибири. Л.: Гостоптехиздат, 1962. - 591 с.

2. Гаврилин К.В., Озерский А.Ю. Канско-Ачинский угольный бассейн. М.: Недра, 1996. - 272 с.

3. Геология месторождений угля и горючих сланцев СССР. /Под ред. Н.Ф. Рябоконь. М.: Недра, 1964. Т.8 - 204 с.

4. Григорьева-Саханова Н.С. Стратиграфия угленосных отложений Чулымо-Енисейского бассейна. // Материалы по геологии Красноярского края. М.: Госгеолгехиздат, 1960. - С. 101-106.

5. Заклинская Е.Д. Основные принципы интерпретации палинологических данных для стратиграфии и корреляции. // Стратиграфия и корреляция осадков методами палинологии. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1983. - С. 3-12.1.l

6. Ильина В.И., Сушакова А.В. Расчленение нижнеюрских отложений в разрезе параметрической скважины Новонадежнинская-1 по данным палинологии (Западная Сибирь). // Актуальные проблемы палинологии на рубеже третьего тысячелетия. М.: ИГиРГИ, 1999. - 288 с.

7. Малявкина B.C. Определитель спор и пыльцы. Юра-мел. JL: ВНИГРИ, 1949. - 138 с. Меньшикова Н.Я., Тимошина Н.А. Об особенностях палинологических комплексов аалена и байоса Мангышлака. // Палинологические исследования. - JL: ВНИГРИ, 1976. - С. 24-27.

8. Мейен С.В. Основы палеоботаники. -М.: Недра, 1987. 403 с. Методы интерпретации палинологических данных. - JL: ВСЕГЕИ, 1977. - 81 с. Методика корреляции разрезов континентальных углносных толщ. / Под ред. Карпова Н.Ф. - Л.: Наука, 1970. - 184 с.

9. Наумова С.Н. Споры и пыльца углей СССР. / Тр. XVII сессии Международного геологического конгресса в СССР в 1937 г. М.: Госгеолиздат, 1939. Т 1. - С. 355-366. Новые роды и виды древних растений и беспозвоночных СССР. - Л.: Недра, 1980.-255 с.

10. Одинцова М.М. Материалы и корреляции разрезов юрских отложений центральной и северо-восточной частей Сибирской платформы. // Юрские отложения южной и центральной частей Сибирской платформы. М.: Из-во АН СССР, 1963.-С. 58-76.

11. Одинцова М.М., ГутоваЛ.Н. Ранне- и среднеюрские спорово-пыльцевые комплексы Сибирской платформы и их связь с палеоландшафтами. // Палинология мезофита. М.: Наука, 1973. - С. 71-75.

12. Степанов Д.Л. Принципы и методы биостратиграфических исследований. Л.: Гостоптехиздат, 1958. - 180 с.

13. Тимофеев П.П. Геология и фации юрской угленосной формации Южной Сибири. М.: Наука, 1969. - 459 с.

14. Тимофеев П.П. Юрская угленосная формация Южной Сибири и условия ее образования. М.: Наука, 1970. - 208 с.

15. Фрадкина А.Ф. Спорово-пыльцевые комплексы мезозоя Западной Якутии. Л.: Недра, 1967. - 124 с.

16. Шейко Л.Н., Безрукова С.А. Тоарский спорово-пыльцевой комплекс восточных районов Западно-Сибирской низменности. // Материалы по стратиграфии и палеонтологии мезо-кайнозойских отложений Западной Сибири. Тюмень.: Зап СибНИГНИ, 1970. - С. 100-102.

17. Абрамов А.В., Кропанина J1.C. Сводный отчет по Белогорской опорной скважине Р-1. Новосибирск, 1957. Т1иТЗ.-216с.

18. Берзон Е.И. и др. Групповая геологическая съемка масштаба 1:50 000 с общими поисками в восточной части Балахтинской мульды. / ТФ Красноярскгеолкома. Красноярск, 1990.-295 с.

19. Берзон Е.И. и др. Геологическое доизучение масштаба 1:200 000 на Красноярской площади (листы О-46-XXXII, 0-46-XXXIII). / ГФ Красноярскгеолкома.-Красноярск, 1997. Т 1 и 2. 535 с.

20. Коханчик К.JT. и др. Канско-Ачинский угольный бассейн (гелогическое строение и горно-геологические условия разработки углей). / ТФ Краснояр-скгеолкома. Красноярск, 1953. - 293 с.

21. Кустова В.Н., Кодратьев Г.К. Палинологическое обоснование стратиграфического расчленения меловых отложений восточной окраины Западно-Сибирскрй низменности. / Фонды КГУ. Красноярск, 1966. - 93 с.

22. Мазор Ю.Р., Сорокова Е.И. Стратиграфия и литология юрских и меловых отложений крайней юго-восточной части Западно-Сибирской низменности. / ТФ Красноярскгеолкома. Красноярск, 1960. Т. 1. -256 с.

23. Саханова Н.С. Стратиграфия юрских отложений Канско-Ачинского бассейна и палинологическое обоснование стратиграфического расчленения. / ТФ Красноярскгеолкома. -Красноярск, 1969. 174с.

24. Семериков А. А. и др. Корреляция разрезов угленосных толщ и синонимика угольных пластов мезозоя (на примере Канско-Ачинского бассейна). Отчет по теме 311. ВСЕГЕИ. Л., 1969. - 273 с.