Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Стратиграфия и палеогеография девона юга Новой земли

ВАК РФ 04.00.09, Палеонтология и стратиграфия

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Щеколдин, Роман Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ДЕВОНА НА ЮГЕ НОВСЙ

Глава П. СТРАТИГРАФИЯ.

Нижний отдел

Пропащинская свита.1В

Западногорская свита.

Карандейская свита.

Моржовская свита.

Вальневская свита.

Алферовская толща.

Синелышнская свита.

Нижний-средний отделы

Тайнинская свита.

Средний отдел

Кабанинская свита.

Черногубская свита.

Верхний отдел

Рейская свита.

Чайкинская свита.

Красинская свита.

Саханинская свита.

Лазаревская свита. Нижняя под свита.

Юнауская свита.

Валысовская толща.

Песцовская толща.

Вадегская толща.

Глава Ш. ОСАДОЧНЫЕ ФОРМАЦИИ ДЕВОНА ЮГА НОВОЙ ЗЕМЛИ.

1. Каменская карбонатно-терригенная формация

2. Циволькинская рифогенная карбонатная формация.

3. Тайнинская карбонатно-терригенно-глинистая углеродистая формация.

4. Рейская вулканогенн о-терригенная формация

5. Чайки некая терригенно-сланцевая градация рейской формации.

6. Рахмановская карбонатная формация.

7. Клоков екая глинисто-кремнисто-кар бонатная формация.

8. Вальковская глинисто-кар бонатная градация клоковской формации.Ю

Глава ХУ. ПАЛЮГЮГРАФЙЯ.

Введение Диссертация по геологии, на тему "Стратиграфия и палеогеография девона юга Новой земли"

Девонские отложения широко распространены на юге Новой Земли. В ходе предыдущих исследований были изучены опорные разрезы карбонатных отложений нижне-среднедевонского возраста и составлена унифицированная региональная стратиграфическая схема нижнего и среднего отделов девона. Начавшиеся в середине 70-х годов среднемасштабная групповая геологическая съемка и широкие тематические исследования на юге Новой Земли выявили много новых данных по стратиграфии и литологии девона и вызвали необходимость создания местной стратиграфической схемы и легенды к геологическим картам.

Актуальность работы. Предшествушцие исследования были нацелены на био стратиграфическое расчленение карбонатных разрезрв.Между тем, площадное изучение показало широкое распространение гли-нисто-терригенных и глинисто-карбонатных глубоководных отложений, слабо охарактеризованных палеонтологическим материалом.Воз никла необходимость расчленения этих отложений по литологическим критериям, корреляции выделенных подразделений мевду собой и с ранее выделенными региональными и общими стратонами. Фациальная изменчивость девонских отложений обусловила потребность в выделении и око^зруриваняи фациальных зон и реконструкции физико-географических условий осадконакопления.

Цель работы. Создание местной стратиграфической схемы девона для юга Новой Земли на основе литолого-стратиграфического изучения отложений, установление фациальной зональности и палеогеографическая реконструкция бассейна осадконакопления.

Основные задкчи работы:

- выделение местных стратиграфических подразделений в ранге свит и толщ, обоснование их последовательности и границ между ними;

- корреляция частных разрезов;

- фациальный анализ разрезов;

- выделение и оконтуривание фатальных зон;

- корреляция выделенных стратиграфических подразделений между собой в различных фациальных зонах и со стратонами региональной и общей стратиграфических шкал;

- выделение и сопоставление осадочных формаций;

- реконструкция физико-географических условий формирования осадочных толщ на основе разработанной схемы корреляции и фаци-ального анализа конкретных разрезов.

Методика исследований. Путем анализа частных стратиграфических разрезов определялись основные переломные моменты в осадко-накоплении, выраженные в смене литологических характеристик пород. В соответствии с этими изменениями определялись границы естественных геологических тел. Корреляция разрезов проводилась по общности литологических особенностей и данным палеонтологических определений. Посредством сопоставления и фациального анализа разрезов одновозрастных толщ выявлялась фациальная зональность девонских отложений. По результатам фациального анализа составлялись литолого-фациальные профили и литолого-палеогеографические карты, с привлечением норых данных по современным и древним областям глубоководного осадконакопления.

Фактический материал собран автором при полевых наблюдениях в процессе тематических исследований и среднемасштабной геологической съемки в 1973-80 гг., организованных ПГО "Севморгеология". За это время было изучено более 60 разрезов, в том числе более 30 лично или с участием автора. При камеральной обработке использованы данные по 72 карбонатным анализам, просмотрено и описано более 500 окрашенных шлифов. В работе использованы многочисленные палеонтологические определения, выполненные сотрудниками ВНИИОкеангеология С.ВЛеркесовой (брахиоподы), М.А.Смирновой (табу ляты), М.Ф.Соловьевой (фораминиферы), Н.Н.Соболевым (конодон-ты), О.В.Лобановой (пелециподы), А.А.Егоровой (дакриоконариды); ВСЕГМ - О.И.Никифоровой, Т.Л.Модзалевской (брахиоподы), А.Ф.Абу-шик (остракоды), Н.М.Петросян (флора); ЛГИ - Н.Я.Спасским, А.Г. Кравцовым, Г.В.Лаховым (ругозы); ПИН АН СССР - Б.И.Богословским,

Ф.А.Куравлевой (цефалоподы); Палеонтолого-стратиграфической пар* тии УГФЭ - Г.Г.Зенковой (остракоды); ИГиГ СО АН СССР - Е.А.Елки ным (трилобиты).

В работе широко использованы материалы геологов Западно-Арктической партии НТО "Севморгеология" и отдела стратиграфии ВНИИОкеангеология, проводивших геологическую съемку и тематические исследования на Новой Земле: И.А.Андреевой, В.И.Бондарева, Е.А.Ко-раго, Г.Н.Ковалевой, А.С.Красножен, В.Ф.Непомилуева, Л.В.Нехоро-шевой, Д.К.Патрунова, Е.Г.Платонова, Л.Г.Повышевсй, Н.Н.Соболева, С.В.Черкесовой, Г.ЕЛерняка и др.

Научная новизна работы заключается в следу идем:

- разработана детальная схема стратиграфии девона;

- составлена серия литолого-палеогеографических карт и показано расчленение палеобассейна на шельфовую и батиальную области;

- выделены и сопоставлены осадочные формации девона для Баренвг-цевской и Карской структурно-формационных зон;

- впервые указано на широкое проявление в позднедевонскую эпоху процессов осадочных гравитационных потоков и проведено сравнение с аналогичными процессами на современном континентально м склоне

Предложенная автором схема эволюции осадочного процесса на протяжении девонского периода может служить основой для важных выводов о тектоническом развитии Пайхойско-Новоземельского региона в целом.

Практическая ценность. Предложенная местная схема стратиграфии девона в полном виде использована при проведении среднемасштабной групповой геологической съемки на Южном острове Новой Земли и частично используется при аналогичных работах на Северном острове. Кроме того, она может быть использована для намечающейся крупномасштабной геологической съемки и положена в основу при составлении легенды к листам Государственной геологической карты.

Схема фациальной зональности и палеогеографические реконструкции, приведенные в работе, могут быть полезными при прогнозировании территории на полезные ископаемые осадочного генезиса.

Апробация работы и публикации. Содержание диссертации доложено на заседании Научно-технического совета Арктической комплексной геолого-геофизической экспедиции (октябрь 1983 г.) и на заседании секции региональной и нефтяной геологии Ученого совета ВНИИОкеангеология (март 1984 г.). Отдельные положения и выводы работы докладывались на 5- ленинградской геологической конференции молодых специалистов (март 1981 г.). По теме диссертации опубликовано 5 статей.

Объем работы. Работа состоит из 120 страниц машинописного текста (введение, четыре главы, заключение), который сопровождается 17 рисунками, 7 фототаблицами и списком литературы.

Автор считает своим долгом выразить глубокую благодарность доктору геолого-минералогических наук, профессору Н.Я.Спасскому за научное руководство, а также И. А .Андреевой, В.И .Бондареву, Е.А.Ко-раго, Л.В.Нехорошевой, Д.К.Патрунову, Н.Н.Соболеву, В.И.Устрицко-му, Г.Е.Черняку, С.ВЛеркесовой, чьими консультациями и советами он пользовался на протяжении всех лет работы над диссертацией.

Заключение Диссертация по теме "Палеонтология и стратиграфия", Щеколдин, Роман Анатольевич

Основные выводы и положения диссертации использованы и продолжают использоваться в практике геологических работ на Новой Земле. Описание стратиграфии и литологии девонских отложений включены в отчет Новоземельской партии ПГО "Севморгеология" о результатах среднемасштабной геологической съемки на Южном острове Новой Земли. Местная стратиграфическая схема использована при составлении геологической карты ¡среднего масштаба ; она вошла составной частью в унифицированную региональную схему стратиграфии девонских отложений Новой Земли.

Стратиграфические построения, разработанные в диссертации,1 рекомендуются для дальнейшего использования при проведении крупномасштабной геологической съемки, а также при подготовке к изданию листов государственной геологической карты и объяснительной записки к ней.

Литолого-палеогеографические реконструкции, приведенные в работе, могут найти применение при расшифровке геологического строения осадочного чехла на прилегающих акваториях Баренцева и Карского морейчто имеет определенное значение при прогнозировании этих районов на нефть и газ.

Новые данные по палеогеографии юга Новой Земли вносят вклад в понимание истории геологического развития Пайхойско-Новоземель-ского региона в целом.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В предлагаемой диссертационной работе представлена разработанная на новых материалах местная стратиграфическая схема девона для юга Новой Земли, проанализирована фациальная зональность девонских отложений, применен метод фациального анализа для палеогеографической реконструкции бассейна осадконакопления.

Изложенные в работе результаты исследований позволяют сформулировать следующие выводы.

1. Предложенная схема стратиграфии девонских отложений основана на фиксации переломных моментов в процессе осадконакопления, проявившихся в смене литологических и палеоэкологических характеристик осадочных толщ;

2. Путем прослеживания фациальных изменений по площади выделены и оконтурены Саханинская, Юнауская, Рогачевская и Карская фациальные зоны. Перечисленные зоны начинают обособляться в конце раннего - начале среднего девона. В позднедевонскую эпоху фациальные различия усиливаются; для Юнауской зоны это находит выражение в выделении двух подаон.

3. Саханинская фациальная зона характеризуется преимущественно карбонатным разрезом большой мощности. В Рогачевской и Карской фациальных зонах в разрезе преобладают терригенные и глинисто-карбонатные толщи сокращенной мощности. Юнауская фациальная зона имеет переходный характер, в ее пределах широко проявились процессы гравитационного перемещения осадочных масс. Для Саханинской и Юнауской зон зафиксировано стратиграфическое несогласие в основании франского яруса. В Рогачевской и Карской зонах разрез непрерывный.

4. На основе анализа смены фаций выделены два трансгрессивных цикла: ранне-среднедевонский и позднедевонский-каменноугольный. В раннем девоне трансгрессивное развитие испытывает мелководный шельфовый бассейн с выравненными условиями седиментации. В конце раннего - средней девоне северо-восточная часть бассейна испытывает ускоренное прогибание. На рубеже средне- и позднедевон-ской эпох на фоне регрессии происходят блоковые подвижки; сопровождаемые вулканической деятельностью. На протяжении позднедевон-ской эпохи развивается новая трансгрессия, причем продолжается ускоренное прогибание на севере - северо-востоке субрегиона.

5. В среднем девоне намечается, а в позднем девоне окончательно оформляется расчленение бассейна на шельфовую и батиальную области. Эта тенденция сохраняется и в каменноугольный период.

6. В верхнедевонеких толщах в Юнауской и Рогачевской фациаль-ных зонах широко представлены отложения осадочных гравитационных потоков, обнаруживающие определенную общность с таковыми в областях современных и древних континентальных склонов.

Библиография Диссертация по геологии, кандидата геолого-минералогических наук, Щеколдин, Роман Анатольевич, Ленинград

1. Алферов Б.А. Геологические исследования в районе Костина Шара. Труды АНИИ, Т.ХХУ1. Л., 1935, с.3-97.

2. Андреева И.А. Стратиграфическое положение и состав нижне-среднепалеозойских конгломератов Северного острова Новой Земли. В кн.: Геология и стратиграфия Новой Земли. Л., изд. НИИГА, 1979, с.93-105.

3. Атлас литолого-палеогеографических карт Русской платформы и ее геосинклинального обрамления. Часть I. Поздний докембрий и палеозой. М.-пЛ., i960.

4. Атлас литолого-палеогеографических карт СССР. Том П. Девонский, каменноугольный и пермский периоды. M.-JL., 1969.

5. Атлас литолого-палеогеографических карт палеозоя и мезозоя Северного Приуралья. Под ред. В.А.Чермных. Л., Наука, 1972.

6. Бондарев В.й^ Пайхойско-Новоземельская складчатая система. -В кн.: Тектоника и новейшая тектоника Центральной части Советской Арктики. М., Госгеолтехиздат, 1963, с.29-34. (Труды НИИГА, т.135).

7. Бондарев В.И., Андреева И.А. Нижнедевонские отложения Северного острова Новой Земли. В кн.: Палеонтологическая основа стратиграфических схем палеозоя и мезозоя Советской Арктики. Л., изд. НИИГА, 1981, с.5-13.

8. Бурский, А.З., Красножен A.C., Щекодцин P.A. Девонские отложения юга Новой Земли. В кн.: Палеонтологическая основа стратиграфических схем палеозоя и мезозоя островов Советской Арктики. Л., изд. НИИГА, 1961, с.14-34.

9. Войновский-Кригер К.Г. Девонские отложения Лемвинской фа-циально-структурной зоны и прилегающих районов (западный склон Полярного Урала). Бюлл. МОИП, отд.геол., 1962, т.37, вып. 2,с. 103-123.

10. Енокян B.C. Палеозойские отложения и история геологического развития западного Пай-Хоя и острова Вайгач. Автореф. канд. дисс. М., 1971.

11. П.Журавлева Ф.Н. Девонские ортоцероды. M.f Наука, 1978, 223 с.

12. История тектонического развития Северного острова Новой Земли. В кн.: Геология и стратиграфия Новой Земли. Л., изд. НИИГА, 1979, с.5-17. Авт.: В.И.Бовдарев, Ю.П.15ршов, Б.С.Ипатов, И.А.Андреева.

13. Крашенинников Г.Ф. Карбонатная рифовая формация. В кн.: Литология и палеогеография биогермных массивов. M.f Наука, 1975, с • 5*^0 •

14. Малеев Е.Ф. Вулканиты. Справочник. М., Недра, 1980 , 240 с.

15. Маслов В.П. Карбонатные проблематики округлой формы (ооли-ты, онколиты, копролиты, сгустки и т.п. микрообразования). В сб.: К геохимии и литологии палеозойских осадочных пород. М., изд. АН СССР, 1955, с.156-164. (Труды ин-та геол. наук, вып. 155).

16. Маслов В.П. Известковые водоросли как указатели условий образования осадка. Сов. Геология, 1959, № 12, с.126-128.

17. Маслов В.П. Строматолиты (их генезис, метод изучения,связь с фациями и геологическое значение на примере ордовика Сибирской платформы). М., изд. АН СССР, I960, 188 с. (Труды ГИН АН СССР, вып. 41).

18. Милорадович Б.В. Маршрут экскурсии на мыс Тязенгаузена. Маршруты ХУЛ геологического конгресса. Новоземельская экскурсия, часть I. Л., изд. Главсевморпути, 1937.

19. Модзалевская Т.Л. Брахиоподы силура и нижнего девона и их стратиграфическое значение. В кн.: Силурийские и нижнедевонские отложения острова Долгого. Свердловск, УНЦ АН СССР, 1980, с .82106.

20. Наливкин Д.В. Новая Земля. Девонские отложения. В кн.: Геология СССР, т. ХХУ1, М.-Л., 1947, е.183-198.

21. Нехорошева Л.В., Патрунов Д.К. Разрез верхнесилурийских -девонских отложений залива Медвежий на Северном острове Новой Земли. В кн.: Геология и стратиграфия Новой Земли. Л., изд. НИИГА, 1979, с.53-82.

22. Нижний и средний палеозой губы Грибовой губы Безымянной (северо-западная часть Южного острова Новой Земли). - В кн.: Геология и стратиграфия Новой Земли. Л., изд. НИИГА, 1979, с.38-52. Авт.: И.А.Андреева, В.И.Бондарев, Ю.П.Ершов и др.

23. Палеогеография Новой Земли и сопредельных районов в ордовике девоне. - В кн.: Тектоника Арктики. Складчатый фуццаментшельфовых седиментационных бассейнов. Л., изд. НИИГА, 1978, с.20-24. Авт.: В .И .Бондарев, Ю.П.Е^шов, И.А.Андреева, Н.Н.Соболев.

24. Палеогеография центральной части Советской Арктики. Подред. И.С.Грамберга. Л., Недра, 1970, 298 с. (Труды НИИГА,т.150).4

25. Патрунов Д.К. Водорослевые известняки и формирование вай-гачского горизонта на юго-западе Вайгача. В кн.: Стратиграфия и фауна силурийских отложений Вайгача. Л., изд. НИИГА, 1970,с.

26. Патрунов Д.К. Палеогеографические типы среднепалеозойских рифовых образований на северо-восточной периферии древней Русской платформы. В кн: Литология и палеогеография биогермных массивов. М., Наука, 1975, с.73-85.

27. Патрунов Д.К., Шурыгина М.В., Черкесова C.B. Силур и нижний девон на острове Долгом. В кн.: Силурийские и нижнедевонские отложения острова Долгого. Свердловск, УНЦ АН СССР, 1980, с.3-26.

28. Платонов Е.Г., Черняк Г.Е. Каменноугольные отложения Южного острова Новой Земли. В кн.: Геология Южного острова Новой Земли. Л., изд. ПГ0 "Севморгеология", 1982, с.25-36.

29. Петтдаон Ф.Дж. Осадочные породы. М., Недра, 1981, 751 с.

30. Повышева Л.Г. Результаты минералогического анализа тяжелой фракции терригенных пород Южного острова Новой Земли. В кн.: Геология Южного острова Новой Земли. Л., изд. ПГ0 "Севморгеоло-гия", 1982, с.58-67.

31. Пучков В.Н. Батиальные комплексы пассивных окраин геосинклинальных областей. М., Наука, 1979, 260 с.

32. Соболев H.H. Стратиграфия и конодонты девонских отложений Новой Земли. Автореф. канд. дисс. Л., изд. НИИГА, 1981.

33. Соболев H.H.»Щекодцин P.A. Унифицированная региональная схема верхнедевонских отложений Новой Земли. В кн.: Геология Южного острова Новой Земли. Л., изд. ПГО "Севморгеология", 1982, с.5-24.

34. Созинов H.A., Сидоренко Св. А. Высокоуглеродистые отложения докембрия. В кн.: Литология на новом этапе развития геологических знаний. М., Наука, 1981, с.198-204.

35. Спасский Н.Я. Палеобиогеографические пояса девона. В кн.: Палеонтология, палеобиогеография и мобилизм. Магадан, 1981, с, 7581.

36. Средний палеозой полуострова Шмидта (район Русской Гаванияа Новой Земле). В кн.: Геология и стратиграфия Новой Земли. Л., изд. НИИГА, 1979, о.18-37. Авт.: И.А.Андреева, В.И. Бондарев, Ю.П.Ершов и др.

37. Стратиграфический кодекс СССР. Составители: А.И.Жамойда, О.П.Ковалевский, А.И.Моисеева, В.И.Яркин. Л., изд. ВСЕГЕИ, 1977, 80 с.

38. Тимофеева Т.Н. Средне-позднедевонский вулканизм юга Новой Земли. В кн.: Геология Южного острова Новой Земли. Л., изд. ПГО "Севморгеология", 1982, с.68-77.

39. Условные обозначения и методические указания по составлению атласа литолого-палеогеографических карт СССР. М., Госгеол-техиздат, 1962.

40. Устрицкий В.И. 0 фациальной зональности среднепалеозой-ских отложений Пай-Хоя и северной части Полярного Урала. Труды НИИГА, т.123, 1961, с.41-60.

41. Хаин В.Е. Осадочные формации (геогенерации). В кн.: Справочник по литологии. М., Недра, 1983, с.432-437.

42. Черкесова C.B. Новая Земля. Девонская система. В кн.: Геология СССР, т. ХОТ, М., Недра, 1970, с.130-135.

43. Черкесова C.B. Новая Земля и Вайгач. В кн.: Стратиграфия СССР. Девонская система. Книга I. М., Недра, 1973, с. 316335.

44. Черкесова C.B. Унифицированная региональная схема никне-среднедевонских отложений Новой Земли. В кн.: Геология и стратиграфия Новой Земли. Л., изд. НИИГА, 1979, с.83-92.

45. Черкесова С.В., Соболев Н.Н. Средний девон Новой Земли.- В сб.: Средний девон СССР, его границы и ярусное расчленение.- П-я выездная сессия комиссии МСК по девонской системе на Урале. Тезисы докладов. Уфа, ШШ СССР, 1983, с.61-63.

46. Чернов Г.А. Палеозой Большеземельской тундры и перспективы его нефтегазоносности. М., Наука, 1972, 315 с.

47. Шатский Н.С. О геологических формациях. В кн.: Избранные труды, т. Ш. М., Наука, 1965, с.7-12.

48. Щекодцин Р.А. Этапы раннедевонской трансгрессии и расчленение нижнего девона юга Новой Земли. Зап. ЛГИ, т.85, 1981,с. 81-86.

49. Heezen B.C., Hollister C.D. and Ruddiman W.F. Shaping of the continental rise by deep geostrophic contour currents. Science, 1966, vol. 152, p. 502-508.

50. Lowe D.E. Sediment gravity flowss their classification and some problems of application to natural flows and deposits. Soc. Econ. Paleont. and Miner. Spec. Publ., N 27, 1979, p. 75-84.