Научная статья на тему 'Био- и магнитостратиграфическая характеристика разреза верхнего берриаса «Заводская балка» (Восточный Крым, Феодосия)'

Био- и магнитостратиграфическая характеристика разреза верхнего берриаса «Заводская балка» (Восточный Крым, Феодосия) Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
168
48
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГОРНЫЙ КРЫМ / ВЕРХНИЙ БЕРРИАС / БИОИ МАГНИТОСТРАТИГРАФИЯ / АММОНИТЫ / КОРРЕЛЯЦИЯ / CRIMEAN MOUNTAINS / UPPER BERRIASIAN / BIO- AND MAGNETOSTRATIGRAPHY / AMMONITES / CORRELATION

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Аркадьев Владимир Владимирович, Багаева Марина Игоревна, Гужиков Андрей Юрьевич, Маникин Алексей Геннадьевич, Перминов Владимир Александрович

Дана биои магнитостратиграфическая характеристика разреза верхнего берриаса «Заводская балка» (Феодосия, Крым), приведены данные о новых находках аммонитов, подробно изложены результаты палеомагнитных, петромагнитных и магнито-минералогических исследований. Обоснована древняя природа выделенной характеристической компоненты намагниченности (ChRM), на основе которой в пределах подзоны Neocosmoceras euthymi зоны boissieri выделены две магнитозоны обратной и прямой полярности. Магнитостратиграфиче-ский разрез согласуется с палеомагнитной зональностью одновозрастных отложений (подзона Malbosiceras paramimounum зоны boissieri) в стратотипе берриаса (Франция), что позволило дополнительно обосновать и уточнить инфразональную корреляцию верхнего берриаса Крыма и Западной Европы и отождествить выделенные магнитополярные зоны c магнитными хронами M16r и M16n соответственно. Библ. 19. Ил. 8. Табл. 2.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Аркадьев Владимир Владимирович, Багаева Марина Игоревна, Гужиков Андрей Юрьевич, Маникин Алексей Геннадьевич, Перминов Владимир Александрович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Bio- and magnetostratigraphy characteristic of the Upper Berri-asian section «Zavodzkaya balka» (Eastern Crimea, Feodosia)

The data of new ammonite finds are presented, the detailed results of paleomagnetic, petro-magnetic and magneto-mineralogical research are described. The ancient nature of the selected characteristic remanent magnetization (ChRM) is proved on whose basis within the subzone of Neocosmoceras euthymi (zone boissieri) two magnetozones of reversed and normal polarity are identified. Magnetostratigraphy section is consistent with paleomagnetic zonation of coeval sediments (Subzone Malbosiceras paramimounum zone boissieri) in a Berriasian stratotype (France), this fact allowed to justify and refine infrazonal correlation of the Upper Berriasian of the Crimea and Western Europe and to identify selected magnetozones with magnetic crones M16r and M16n, respectively. Bibliogr. 19. Il. 8. Tabl. 2.

Текст научной работы на тему «Био- и магнитостратиграфическая характеристика разреза верхнего берриаса «Заводская балка» (Восточный Крым, Феодосия)»

ГЕОЛОГИЯ

УДК 551.763.1:550.384(477.9)

В. В. Аркадьев, М. И. Багаева, А. Ю. Гужиков, А. Г. Маникин,

В. А. Перминов, О. Б. Ямпольская

БИО- И МАГНИТОСТРАТИГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЗРЕЗА ВЕРХНЕГО БЕРРИАСА «ЗАВОДСКАЯ БАЛКА» (ВОСТОЧНЫЙ КРЫМ, ФЕОДОСИЯ)*

Геологическая и биостратиграфическая характеристика

В Восточном Крыму широко распространены морские терригенные и карбонатно-терригенные отложения берриаса, охарактеризованные аммонитами. Они неоднократно привлекали внимание специалистов, прежде всего, с точки зрения установления границы юры и мела. Этот вопрос, как известно, до настоящего времени остается остро дискуссионным для надобласти Тетис и других палеобиогеографических провинций Земли.

Разрез берриаса Восточного Крыма изучался многими исследователями, начиная с XIX в. [1]. Подробно история этого вопроса изложена В. В. Аркадьевым [2]. При этом основное внимание авторов уделялось разрезу берриаса на мысе Святого Ильи [3, 4, 5, 6], где обнажается нижнеберриасская зона ]асоЫ. Позднее были установлены и описаны пограничные уровни разреза титона — берриаса в Двуякорной бухте [2], уточнена литологическая и палеонтологическая характеристика свит [7].

Вышележащие уровни берриаса (зоны осс^ашса — Ьо1зз1еп) в Восточном Крыму, к сожалению, пока не зафиксированы в непрерывном разрезе. Разрез берриаса наращивается к северу от мыса Святого Ильи, на окраине Феодосии, в так называемой Заводской балке (координаты: 45°01/48// N 35°20/59// Е) (рис. 1), где обнажаются темно-серые глины с редкими сидеритовыми конкрециями. Эти отложения выделены Л. Ф. Плотниковой и др. [8] в султановскую свиту, которая без видимого перерыва залегает на двуякорной свите. Однако непосредственный контакт свит в настоящее время не обнажен.

О. Ретовским [1] был описан зональный вид Т1гпоуе11а оссйашса, экземпляры которого, возможно, происходят из глин султановской свиты, на основании чего в феодосийском разрезе была выделена зона осс^ашса [9]. В Заводской балке найдены аммониты Retowskiceras retowskyi Куап., определенные Т. Н. Богдановой (устное сообщение). Для Восточного Крыма В.В.Друщиц [10] указал на присутствие в глинах феодосийского разреза (скорее всего, в Заводской балке) представителей рода Da1masiceras, что подтверждено результатами изучения образцов из его коллекции, находящихся в распоряжении В. В. Аркадьева (достоверно определен Da1masiceras sp.). На основании этого

* Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант №08-05—00385).

© В. В. Аркадьев, М. И. Багаева, А. Ю. Гужиков, А. Г. Маникин, В. А. Перминов, О. Б. Ямпольская, 2010

Рис. 1. Схема расположения разреза берриаса «Заводская балка»: 1 — на карте Крыма,— на плане г. Феодосия .

в составе зоны occitanica в Восточном Крыму В. В. Аркадьевым выделяются следующие биостратиграфические подразделения (снизу вверх): слои с Tirnovella occitanica и Retowskiceras retowskyi, подзона Dalmasiceras tauricum [11]. Однако интервал геологического разреза, соответствующий этим подразделениям, в настоящее время не обнажен. Наиболее вероятно, что это связано с застройкой г. Феодосии в XX в.

Верхняя часть берриаса в наши дни вскрыта в действующем карьере глин, расположенном в Заводской балке. Разрез неоднократно изучался В. В. Аркадьевым, а в 2009 г., в рамках работ по магнитостратиграфическому изучению пограничного юрского-мелового интервала Восточного Крыма, начатых группой геологов Саратовского университета совместно с В. В. Аркадьевым, он подвергнут палеомагнитно-му опробованию А. Ю. Гужиковым, А. Г. Маникиным, В. В. Аркадьевым и В. А. Перми-новым.

Мощность опробованного интервала составляет около 50 м. Разрез представлен весьма однородными карбонатными глинами, серыми, во влажном состоянии темно-серыми и пластичными, жирными, слабо алевритистыми (до 5%), слабо слюдистыми (до 5% чешуек слюды), неслоистыми, с малым количеством биотурбаций светло-серой окраски. Азимут падения слоев варьирует от 50о до 87°, а угол падения — от 23° до 48°.

В глинах найдены следующие аммониты: Neocosmoceras euthymi (Pictet) (рис. 2, фиг. 1), Neocosmoceras sp., Fauriella cf. boissieri (Pictet) (рис. 2, фиг. 2), Fauriella sp., Mal-bosiceras malbosi (Pictet) (рис. 2, фиг. 3). Этот комплекс аммонитов характерен для зоны boissieri, подзоны Neocosmoceras euthymi [11, 12], которая по присутствию руководящих видов коррелируется с подзоной Malbosiceras paramimounum зоны boissieri стандартной шкалы надобласти Тетис [13]. Экземпляр Neocosmoceras euthymi из Заводской балки был изображен ранее [12] (коллекция №13175 в ЦНИГРМузее, г. Санкт-Петербург). Экземпляры Fauriella cf. boissieri (Pictet) и Malbosiceras malbosi (Pictet) хранятся в

Рис. 2. Верхнеберриасские аммониты из карьера в Заводской балке.

1 — Neocosmoceras euthymi

(Pictet), экз. №80/13175 сбоку (х0,6) (сборы В. В. Аркадьева); 2 — Fauriella cf. boissieri (Pictet), экз. № 1/381

сбоку (х0,6) (сборы В. А. Перминова); 3 — Malbosiceras malbosi (Pictet), экз. №2/381 сбоку (х0,6) (сборы В. В. Аркадьева). Все экземпляры — зона boissieri, подзона euthymi.

палеонтолого-стратиграфическом музее кафедры динамической и исторической геологии Санкт-Петербургского государственного университета (коллекция №381).

Верхнеберриасские глины в Заводской балке согласно перекрываются глинами на-никовской толщи. В них, по устному сообщению Е. Ю. Барабошкина (МГУ), найдены валанжинские аптихи, однако аммониты валанжина здесь до сих пор не обнаружены.

Магнитостратиграфические исследования

Ориентированные штуфы для палеомагнитного анализа, из которых впоследствии выпиливалось по 3-4 образца в виде кубиков с ребрами по 2 см, отобраны с 36 стратиграфических уровней. Отбор палеомагнитных проб, начатый от основания карьера, проводился через каждые 0,9 м, но по условиям обнаженности в интервале между уровнями 26 и 31 (мощностью ~ 23 м) опробованы всего 4 уровня (рис. 3). Палеомагнитные образцы надежно увязаны с находками аммонитов в разрезе (см. рис. 3).

С целью выделения характеристической компоненты намагниченности (ChRM) все ориентированные образцы подвергались последовательным магнитным чисткам переменным полем на установке LDA-3 AF в диапазоне от 5 до 50 мТл (с шагом 5 мТл), а часть кубиков-дублей — температурой в печи конструкции Апарина от 100° до 300° C (с шагом 100°C). Лабораторные петромагнитные и магнито-минералогические исследования включали: изучение магнитной восприимчивости (K), ее анизотропии и FD-фактора (FD = [(Klf-Khf)/Klf]*100%, где Klf и Khf — K, измеренные при низкой и высокой частоте поля соответственно); опыты магнитного насыщения с последующими определениями остаточной намагниченности насыщения (Jrs ) и остаточной коэрцитивной силы (Hcr); дифференциальный термомагнитный анализ (ДТМА); термо-каппаметрию (определение прироста магнитной восприимчивости (dK) после прогрева пород при температуре 500°C в течение часа). Измерения остаточной намагниченности проводились на спин-магнитометре JR-6, магнитной восприимчивости — на мультича-стотном каппабридже MFK-1FB. Для ДТМА использовался термоанализатор фракций ТАФ-2. Компонентный анализ проводился с помощью программы Remasoft 3.0, анализ анизотропии магнитной восприимчивости — с помощью программы Anisoft 4.2.

Судя по кривым ДТМА, основным носителем естественной остаточной намагниченности (Jn) в породах является магнетит или близкие к нему минералы, диагностируемые по спаду намагниченности в районе температуры Кюри (Tc) магнетита 578°С (рис. 4, a), иногда, наряду с маггемитом, который определяется по превращению в гематит при повторном нагреве (показателем гематита служит исчезновение намагниченности в районе его Tc = 675°С) (рис. 4, б). Маггемит, скорее всего, является продуктом однофазного окисления магнетита. Наличие магнитомягкой фазы подтверждается материалами магнитного насыщения: поле насыщения составляет в основном около 100 мТл, Hcr варьирует от 27 до 33 мТл (рис. 4, в), что характерно для тонкодисперсного Fe3Ü4. В некоторых образцах фиксируется пирит по росту намагниченности в районе 400°-500°C соответственно, что связанно с фазовым превращением этих минералов в магнетит (рис.4, г). На этом же эффекте базируется термокаппаметрия, поэтому график dK дает представление о распределении сульфидов железа в разрезе, концентрации которых, судя по небольшим величинам прироста K, за исключением уровня образца 32, невелики (см. рис. 3).

Исследованные породы сильномагнитны (см. рис. 3): средние значения K и Jn составляют 60 • 10-5 ед. СИ и 19 • 10-3 А/м соответственно, что свидетельствует о высоких концентрациях в них ферромагнитного материала (в первую очередь магнетита).

7

Находки аммонитов

с тонной привязкой к папеомагнитным образцам (в 2009 г.) без привязки к папеомагнитным образцам (в 2008 г.). Стрелкой показан интервалу котором найдены аммониты.

-С -г-СО

4! « О

(Л .2

со о

§11

0 я я

к

(*10'5ед. СИ)

и п (•10-3 А/м)

О 120 240-70

МММ

70 20 60 100 0 20 40 60

I 1.1 I

к/л3

(И о-7)

0 1

ЕО (%)

3 3 4

Нсг (мТл)

(♦Ю-5 ед. СИ)

и ГБ (А/м 5 10 15

Рис. 3. Магнитостратиграфический разрез верхнего берриаса в Заводской балке (Феодосия). Б, I — склонение и наклонение СЬЯМ соответственно.

Условные обозначения: 1 — прямая полярность, 2 — обратная полярность, 3 — отсутствие данных о полярности, 4 — неопробованные интервалы разреза, 5 — глины.

^ (*10'7А/м) Обр. 6 т „с

100 200 300 400 500 600 700

Обр. 35

Обр. 35

Г10000

♦ -8000

-6000

-4000

-2000

-40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

Н (мТл)

Рис. 4. Результаты магнито-минералогического анализа: кривые а, б, г — ДТМА (первые производные по кривым термомагнитного анализа) и в — магнитного насыщения.

Наибольшими величинами естественной остаточной намагниченности (до 70 х 10-3 А/ м) выделяется интервал в середине разреза (уровни образцов с 20 по 25). Для верхней части разреза (начиная с уровня образца 20) свойственны в целом более высокие, чем для нижней, значения Лп и фактора Q ^ = Лп/(0,5*К), что отражает степень упорядоченности магнитных моментов частиц.

Отношение величин магнитной восприимчивости и остаточной намагниченности насыщения является хорошим показателем среднего размера ферромагнитных зерен в

породе: минимальные значения K/Jrs (см. рис.3) фиксируют наименьшую среднюю размерность ферромагнитных частиц.

Информацию о присутствии в породах тонкодисперсного суперпарамагнитного (СПМ) магнетита (с размером зерен < 0,03 мкм) дает FD-фактор (см. рис. 3). Значения FD превышают 2% (в основном около 3%, достигая на некоторых уровнях 4,5%), что можно рассматривать как индикатор повсеместного распространения в разрезе СПМ-магнетита.

СПМ-частицы вносят вклад в величину магнитной восприимчивости, но не сказываются на значениях остаточной намагниченности. Поэтому значимая корреляция FD как с K , так и с Jn, и с Jrs (табл.1) указывает на определяющий вклад в ферромагнитные свойства пород тонкодисперсной фракции, близкой к критическому размеру магнетитовых частиц (0,029 мкм), но все же превышающем его. Практическое отсутствие корреляции dK и HCr с другими параметрами (табл. 1) свидетельствует о том, что другие минералы, кроме магнетита и связанного с ним маггеми-та, не вносят заметного вклада в магнитные свойства. Оба отмеченных обстоятельства являются благоприятными предпосылками для получения палеомагнитной информации.

Таблица 1. Коэффициенты линейной корреляции между величинами петромагнитных параметров в разрезе «Заводская балка»

к 1

Jn 0,74 1 n = 35

Q 0,63 0,96 1 критическое значение г (0,01) = 0,43

Jrs 0,96 0,80 0,70 l

K/Jrs -0,81 -0,62 -0,62 -0,83 1

FD 0,71 0,70 0,60 0,67 -0,51 1

Hcr 0,16 0,20 0,28 0,19 -0,17 -0,10 1

dK -0,06 0,04 0,12 -0,14 0,11 0,02 0,36 1

к Jn Q Jrs K/Jrs FD Hcr dK

Примечание. п —число образцов в исследованной выборке. Полужирным шрифтом и курсивом выделены значимые коэффициенты корреляции на уровне значимости (р) 0,01.

Результаты компонентного анализа представлены на рис. 5. Закономерное перемещение проекций векторов естественной остаточной намагниченности (Лп) по сфере и неуклонное уменьшение величины Лп, фиксируемое на кривых размагничивания образцов в переменном поле, по крайней мере, до 35 мТл свидетельствуют о хорошем качестве проведенных чисток. Незначительные возрастания намагниченности, фиксируемые в ряде случаев в полях 40-50 мТл, связаны, скорее всего, с вкладом Лп от наиболее крупных магнетитовых зерен. Из 36 образцов, подвергнутых чисткам, отбраковано только 3, в которых невозможно надежно выделить результирующую компоненту Лп, характеризующуюся максимальным углом отклонения < 15° (см. рис. 3). По диаграммам Зийдервельда в большинстве остальных образцов фиксируется двухкомпонентный состав Лп: низкокоэрцитивная компонента, которая разрушается после 5-15 мТл (и связана, вероятно, с маггемитом), и высококоэрцитивная, сохраняющаяся до 35-50 мТл (носителем которой является магнетит) и отождествляемая нами с СЬИМ, учитывая направленность отрезков на диаграммах Зийдервельда к центру координат (рис. 5, а). Направления Лп, близкие к векторам высококоэрцитивной компоненты, выделяются и в результате контрольных термочисток (от 100 до 300°С) кубиков-дублей (рис. 5, б).

Рис. 5. Результаты компонентного анализа по разрезу «Заводская балка»: а — (слева направо) стереографические изображения изменения векторов Зп в процессе чисток переменным полем (в древней системе координат), диаграммы Зийдервельда (в древней системе координат), графики размагничивания образцов; б — стереографические изображения изменения векторов Зп в процессе чисток переменным полем (1) и температурных чисток (2).

Условные обозначения: стереографические проекции направлений Лп(в древней системе координат): I — на нижнюю полусферу, II — на верхнюю полусферу.

Сходимость результатов двух разных видов магнитных чисток повышает качество и надежность полученных палеомагнитных данных.

Характеристические компоненты Лп на стереограмме обнаруживают четкую тенденцию к обособлению в двух группах: в северных — северо-западных румбах нижней полусферы и в юго-восточном секторе верхней полусферы (рис. 6). В предположении, что направления первой группы соответствуют прямой (М), а второй группы — обратной (И) полярности древнего геомагнитного поля, построена палеомагнитная колонка разреза (см. рис. 3), в которой выделяются две магнитозоны: обратной полярности, видимой мощностью ~ 18 м (образцы 1-20) и прямой, видимой мощностью ~ 5,5 м (образцы 21-26). Согласно стратиграфическому кодексу РФ [14], они должны быть классифицированы как субзоны. Выше по разрезу фиксируется интервал обратной (обр. 27) и два интервала прямой полярности (обр. 29, 30 и обр. 31-34), но ранжирование палеомагнитной зональности в этих отложениях не может быть, пока, установлено из-за крупных пропусков в опробовании.

Природа намагниченности

Для обоснования древней природы намагниченности, использованной для определения знака полярности, применялись следующие критерии и тесты:

1. Направления СЬИМ не совпадают с вектором перемагничивания современным геомагнитным полем (см. рис. 6).

2. В разрезе выделяются направления СЬИМ, соответствующие как прямой, так и обратной полярности (рис. 3, 6).

3. Геомагнитные инверсии — явления планетарного масштаба, поэтому в конкретных разрезах, при условии первичности намагниченности и отсутствии перерывов в осадко-накоплении, мала вероятность совпадения границ магнитополярных зон с рубежами, обусловленными местными и региональными факторами. Независимость же палеомаг-нитной зональности от литолого-минералогических признаков хорошо соответствует гипотезе о связи знака Лп с режимом древнего поля. В исследованном разрезе знак полярности индифферентен как к литологии, так и к петромагнитным вариациям, отражающим особенности состава ферромагнитной фракции пород (см. рис. 3).

4. Значимая обратная корреляция между параметрами К/Лгн и Q (см. табл. 1) и трех-, четырехкратное увеличение палеомагнитных кучностей в выборке из образцов с минимальным средним размером ферромагнитных зерен (см. табл. 2), характерны для ориентационной (посториентационной) природы намагниченности, обоснование которой тождественно доказательству первичности СЬИМ. Обратные связи между размерностью и степенью упорядоченности ферромагнитных зерен, между размерностью и палеомагнитными кучностями объясняются тем, что мелкие частицы на стадиях осад-конакопления и раннего диагенеза (в полужидком осадке) точнее ориентируются по геомагнитному полю, вследствие чего создаваемый ими суммарный магнитный момент получается больше, чем у крупных частиц. Значимая прямая корреляция между значениями ЕБ и Q (см. табл. 1) косвенно подтверждает связь высоких величин фактора Q с минимальным размером ферромагнитных зерен.

5. Тест инверсий (обращения) положителен для выборки, состоящей из образцов с минимальным средним размером ферромагнитных зерен (угол между средними направлениями, соответствующими прямой и обратной полярности, значимо не отличается от 180°) (см. рис. 6, б, табл. 2). Но отрицателен, как для выборки из образцов с более крупной средней размерностью ферромагнитных частиц (см. рис. 6, в, табл. 2),

Рис. 6. Стереографические проекции СЬЯМ (в древней системе координат): а— во всех образцах, б, в — в образцах с наименьшим и наибольшим средним размером ферромагнитных зерен соответственно (табл. 2).

Условные обозначения: 1 — направление современного геомагнитного поля.

Остальные обозначения см. на рис. 5.

Таблица 2. Палеомагнитные характеристики разреза верхнего берриаса

в Заводской балке

Показатель средней размерности ферромагнитных зерен К/Л„ ( Л0-7) Полярность О 0 •-'ср. I 0 жср. А0 11 к «95°

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

0,8-3,4 N 0,9 + 46,9 149,5 14 11,0 12,5

Я 135,3 -47,5 19 7,1 13,5

0,8-1,4 N 352,6 + 45,2 170,8 8 30,2 10,2

Я 159,8 -44,0 7 23,7 12,7

1,4-3,4 N 14,1 + 48,1 134,6 6 6,0 29,9

Я 124,8 -46,4 11 6,9 18,7

(Печерский, Сафонов, 1993) N 344 +51 10 70 5,3

Примечание. Оср., 1ср. —средние значения склонения и наклонения СЬЯМ, соответственно; А — угол между средними направлениями СЬЯМ, соответствующими К- и Я-полярности; п — количество образцов в выборке; к — палеомагнитная кучность; СХ95о — радиус круга доверия для среднего направления СЬЯМ (при уровне значимости р = 0,05).

Данные Д.М.Печерского и В.А.Сафонова [15] получены по двуякорной свите (титон — нижний берриас) в районе Феодосии.

так и для всей совокупности палеомагнитных векторов в целом (рис. 6, а, табл. 2). На возможную причину, по которой вектора Лп, соответствующие N и И-полярности, не антипараллельны, указывают результаты изучения анизотропии магнитной восприимчивости (рис. 7). Все частицы, определяющие магнитную текстуру пород в разрезе, имеют уплощенную форму, показателем чего является характер взаимосвязи параметров Ь иР (рис. 7, а). Скорее всего, ферромагнитные частицы субмикронной размерности и мельче заключены в глинистых минералах плоской формы (размером порядка десятков мкм). Проекции коротких осей магнитных эллипсоидов характеризуются значи-

270

І = к1 / к2 Р = к2 / кЗ

п = 91

90

■ 1

▲ 2 • З

□ 4

А 5 О 6

Рис. 7. Результаты анализа магнитной текстуры образцов: а, б, в — распределения направлений осей эллипсоидов анизотропии магнитной восприимчивости (в древней системе координат) для всех образцов (а), для образцов с наименьшим (К/ЛГ5 = 0,8 — 1,4 • 10-7) и наибольшим (К/ЛГ5 = 1,4 — 3,4 • 10-7) средним размером ферромагнитных зерен (б и в соответственно); г — зависимость параметров Ь от Р, характеризующую в данном случае плоскую форму ферромагнитных зерен. п — количество образцов в выборке.

Условные обозначения: 1, 2, 3 — длинные (к1), средние (к2) и короткие (к3) оси эллипсоидов анизотропии магнитной восприимчивости; 4, 5, 6 — средние значения к1, к2 и к3 соответственно.

тельным разбросом на стереопроекции, а среднее направление короткой оси отклонено от центра сферы к северо-востоку (рис. 7, б). Это отклонение, вероятно, обусловлено суперпозицией механического момента, стремящегося расположить частицу в горизонтальной плоскости, и магнитного, ориентирующего частицу по полю в наклонном положении. Поэтому наибольшее отклонение среднего направления коротких осей от вертикального положения наблюдается у самых мелких частиц (у которых преобладает магнитный момент) (рис. 7, в), а среднее направление коротких осей у крупных частиц (у которых доминирует механический момент) практически совпадает с центром сферы (рис. 7, г). Длинные оси магнитных эллипсоидов обнаруживают закономерную ориентировку с северо-востока на юго-запад, отражающую, возможно, направление смещения нелитифицированного осадка. Вязко-текучие перемещения исходного глиняного осадка

14

«Заводская балка» (г. Феодосия)

Магнитохронологическая шкала [Ogg, Ogg, 2008]

Стратотип берриаса (Франция) [Galbrun, 1985]

145-

Подзона

Berríasella callista

Berrlasella picteti

Malboslceras

paramimounum

Dalmasiceras dalmasi

Berríasella prívasensis

Tirnovella subalpina

Pseudosubplanites grandis

Рис. 8. Сопоставление магнитостратиграфических данных по разрезу «Заводская балка» и стратотипу берриаса с магнитохронологической шкалой.

Условные обозначения: 1 —линии палеомагнитной корреляции, 2 — линии предполагаемой палеомагнитной корреляции, 3 — линии биостратиграфической корреляции [11, 12], 4—линия комплексной палеомагнитной и биостратиграфической корреляции. Остальные обозначения см. на рис. 3.

способны объяснить и большой разброс направлений коротких осей магнитных эллипсоидов, и смещение проекции их среднего направления именно к северо-востоку (за ориентировки длинных осей по направлению смещения, т. е.к юго-востоку). При этом средние палеомагнитные векторы также должны были бы сместиться к востоку, но, вероятно, в полужидком осадке ферромагнитные частицы улучшили свою ориентировку по магнитному полю. В большей степени это удалось самым мелким частицам, а в образцах с более крупными частицами палеомагнитные направления остались искаженными. Обоснование синседиментационных деформаций в данном разрезе будет предметом отдельной публикации.

6. Среднее направление, соответствующее прямой полярности в выборке из образцов с минимальной средней размерностью ферромагнитных зерен, практически совпадает с направлениями, полученными ранее по двуякорной свите (титон — нижний берриас) Восточного Крыма [15] (см. табл. 2).

7. Возрастной аналог разреза «Заводская балка» в стратотипе берриаса (Франция) — подзона Ма1Ьо81оега8 рагатшоипит — характеризуется схожей палеомагнитной зональностью: низам подзоны соответствует обратная, а верхам — прямая полярность [16] (рис. 8).

Совокупность вышеперечисленных пунктов, каждый из которых согласуется с предположением о первичности намагниченности, убедительно свидетельствует в пользу надежности сделанных нами магнитополярных определений.

Стратиграфические результаты

В разрезе Заводской балки в окрестностях г. Феодосии на основании комплекса аммонитов установлена подзона Меооовтооегав еиШут1, которая коррелируется с подзоной Ма1Ьов1оега8 рагатшоипит зоны Ьо1881еп стандартной шкалы надобласти Тетис. По результатам палеомагнитного сопоставления разреза «Заводская балка» и стратотипа берриаса (см. рис. 8) сделаны следующие выводы:

1. Исходя из результатов корреляции по палеонтологическим данным, граница маг-нитозон обратной и прямой полярности в Заводской балке является аналогом геомагнитной инверсии, установленной в стратотипе в пределах подзоны Ма1Ьов1оега8 рагать тоипит зоны Ьо1881еп. Таким образом, впервые в берриасе Крыма обоснован изохронный стратиграфический уровень, прослеживаемый в глобальном масштабе.

2. Нижняя часть изученного разреза, по крайней мере, до уровня образца 26 включительно, является возрастным аналогом подзоны рагатшоипит. Скорее всего, вышележащие отложения не моложе подзоны р^ей, а интервал обратной полярности (на уровне образца 27) соответствует аналогичному интервалу внутри подзоны рагать тоипит в стратотипе. Однако для доказательства этого предположения необходимо получить палеомагнитные данные по пропущенным при опробовании разреза интервалам и убедиться в том, что им соответствует прямая полярность (дополнительный отбор образцов в Заводской балке планируется в 2010 г.).

3. По аналогии с результатами магнитохронологической калибровки стратотипа [17] И,- и М-субзоны крымского разреза отождествляются с магнитными субхронами М16г и М16п соответственно. Идентификация субзон, выделенных нами в Заводской балке, с хроном М16 магнитохронологической шкалы имеет важнейшее значение для продолжения работ по магнитостратиграфическому изучению титона — берриаса Крыма, так как будет способствовать решению проблемы опознавания магнитных хронов в остальных частях сводного разреза [18, 19].

1. Retowski O. Die tithonischen Ablagerungen von Theodosia // Bull. Soc. Natur. Mosc. N. sér. 1893. Vol. 7. N 2-3.

2. Аркадьев В. В., Федорова А. А., Савельева Ю. Н., Тесакова Е. М. Биостратиграфия пограничных отложений юры и мела Восточного Крыма // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2006. Т. 14. №3.

3. Аркадьев В. В. Зона Berriasella jacobi-Pseudosubplanites grandis берриаса Горного Крыма // Бюл. МОИП. Отд. геол. 2003. Т. 78. Вып. 6.

4. Богданова Т.Н., Лобачева С. В., Прозоровский В. А., Фаворская Т. А. О расчленении берриасского яруса Горного Крыма // Вестн. Ленингр. ун-та. Геол., геогр. 1981. №6. Вып. 1.

5. Богданова Т.Н., Лобачева С. В., Прозоровский В. А., Фаворская Т. А. Берриас Восточного Крыма и граница юры и мела / Пограничные ярусы юрской и меловой систем / Ред. В. В. Меннер. М., 1984.

6. Глушков А. Ю. О первой находке вида-индекса нижней зоны берриасского яруса в Крыму // Вестн. СПб. ун-та. Сер. 7. Геол., геогр. 1997. Вып. 1 (№7).

7. Аркадьев В. В. Расчленение на свиты берриасских отложений Горного Крыма // Вестн. СПбГУ. Сер. 7. 2007. Вып. 2.

8. Астахова Т. В., Горак С. В., Краева Е. Я. и др. Геология шельфа УССР. Стратиграфия (шельф и побережье Черного моря). Киев, 1984.

9. Богданова Т.Н., Калачева Е.Д., Сей И. И. О присутствии зоны Tirnovella occitanica (нижний мел, берриас) в феодосийском разрезе Восточного Крыма // Региональная геол. и металлогения. 1999. №9.

10. Druschits V. V. The Berriasian of the Crimea and its stratigraphical relations / Colloque sur la limite Jurassique-Cretace (Lyon, Neuchatel, September 1973) // Mem. Bur. Rech. Geol et Minieres. 1975. Vol. 86.

11. Аркадьев В. В. Берриасский ярус восточной части области Тетис: аммониты и биостратиграфия / Автор. дис. д. г.-м. наук. СПб., 2008.

12. Аркадьев В. В., Богданова Т. Н. Представители рода Neocosmoceras (Neocomitidae, Am-monoidea) из берриаса Горного Крыма и их стратиграфическое значение // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2009. Т. 17. №4.

13. Reboulet S., Hoedemaeker P., Aguirre-Urreta M. et al. Report on the 2nd international meeting of the IUGS lower Cretaceous ammonite working group, the «Kilian Group» (Neuchatel, Switzerland, 8 September 2005) // Cretaceous Res. 2006. Vol. 27.

14. Стратиграфический кодекс России. СПб., 2006.

15. Печерский Д. М., Сафонов В. А. Палинспастическая реконструкция положения Горного Крыма в средней юре — раннем мелу на основе палеомагнитных данных // Геотектоника. 1993. №1.

16. Galbrun B. Magnetostratigraphy of the Berriasian stratotype section (Berrias, France) // Earth Planet. Sci. Lett. 1985. Vol. 74.

17. Ogg J., Ogg G. Late Jurassic (139-169 Ma time-slice). 2008 // URL: http://www.nhm.uio. no/norges/timescale/5_JurCret_Sept08.pdf

18. Ямпольская О. Б., Барабошкин Е. Ю., Гужиков А. Ю. и др. Палеомагнитный разрез нижнего мела Юго-Западного Крыма // Вестник Московского университета (Серия Геология). 2006. №1.

19. Ямпольская О. Б., Гужиков А.Ю., Барабошкин Е.Ю., Багаева М. И. Магнитостратиграфическая характеристика пограничных отложений юры — мела Восточного Крыма / Ма-лы 3-го Всерос. совещания «Юрская система России: проблемы стратиграфии и палеогеографии» (Саратов, 23-27 сентября 2009 г.) / Ред. В. А. Захаров. Саратов, 2009.

Статья поступила в редакцию 25 января 2010 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.