Введение 4
ГЛАВА 1. ОБЗОР ОПУБЛИКОВАННЫХ ДАННЫХ ОБ ИЗУЧЕНИИ ВЕРХНЕЮРСКИХ И НИЖНЕМЕЛОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ВОСТОКА РУССКОЙ ПЛИТЫ 5
1.1 История изучения востока Русской плиты 5
1.1.1 Период накопления данных о юрских и нижнемеловых отложениях
Центральной России 5
1.1.2. Период разработки современной стратиграфической схемы (1881 - 2000 гг.) 8
1.2 Обзор опубликованных данных по черносланцевым горизонтам 10
ГЛАВА 2. МЕТОДОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ 14
ГЛАВА 3. СТРАТИГРАФИЯ ВЕРХНЕЮРСКИХ И НИЖНЕМЕЛОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ВОСТОКА РУССКОЙ ПЛИТЫ И СТРОЕНИЕ ИЗУЧАЕМОГО РАЗРЕЗА 19
3.1 Стратиграфия 19
3.1.1 Юрская система 19
3.1.2 Меловая система 21
3.2 Строение разреза «Татарские Шатрашаны» 25
ГЛАВА 4. ЛИТОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ СОСТАВА И МИКРОСТРУКТУРЫ ЮРСКИХ-МЕЛОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ВОСТОКА РУССКОЙ ПЛИТЫ 36
4.1 Вещественный состав пород 36
4.2 Микроструктура изученных пород по результатам электронной микроскопии и
микрозондового анализа 39
4.3 Геохимические исследования 41
4.3.1. Химическое выветривание 43
4.3.2. Оценка влияния вулканизма 43
4.3.3. Токсичность высокоуглеродистых толщ 47
4.4 Микрофаунистический анализ 49
Заключение 53
Литература
Актуальность: в настоящее время насыщенные органическим веществом отложения являются интересными объектами с научной точки зрения, так как указывают на специфику палеогеографических условий и являются потенциальным источником углеводородов. На востоке Русской плиты прослеживаются два проявления океанских аноксических событий, способствовавших формированию черносланцевых горизонтов: позднеюрская промзинская свита и раннемеловая ульяновская толща. В работе предстоит определить палеогеографические условия формирования позднеюрских и раннемеловых черных сланцев востока Русской плиты посредством комплекса анализов.
Цель работы: восстановление условий осадконакопления в морском бассейне на востоке Русской плиты во время средневолжского и раннеаптского черносланцевых эпизодов.
Задачи:
1. Детальное изучение вещественного состава и геохимических особенностей раннеаптского (ОАЕ-1а) и средневолжского аноксических горизонтов, проявляющихся в осадочном бассейне на востоке Русской плиты, а также вмещающих толщ
2. Реконструкция условий палеосреды, существовавших во время аноксических эпизодов, и отклик бентосной микрофауны на изменяющиеся условия
3. Выявление особенностей проявления глобальных аноксических явлений на востоке Русской плиты.
1. Получены новые данные о вещественно-генетических особенностях верхнеюрской-нижнемеловой последовательности востока Русской плиты, важнейшей из которых является присутствие вулканокластического материала по всему разрезу.
2. Особенностью верхнеюрской битуминозной промзинской свиты, помимо высоких содержаний Сорг, является преобладание в составе пород продуктов преобразования вулканического материала - гейландита и монтмориллонита. Пирокластический материал в промзинской свите может быть связан с началом активизации Армавирского вулканического комплекса в задуговом Предкавказском бассейне.
3. Нижнемеловая часть разреза также отличается широким распространением вулканогенного материала. Характерным компонентом микроструктуры изученных смектитсодержащих глин являются обломки вулканических стекол. Значительный вклад вулканокластики при формировании нижнемеловых толщ подтверждается и геохимическими данными, а именно сходством химсостава нижнемеловых глин и базальтов Армавирского стратовулкана [26].
4. Резкое снижение индекса K/Fe+Mg в битуминозных сланцах ульяновской толщи, связанное с повышенными содержаниями железа и магния, может свидетельствовать об усилении роли вулканической деятельности во время аноксического события OAE-1a за счет наложения глобальной вулканической активности (LIP плато Онтонг-Ява в Тихом океане) и по-прежнему активного в это время Армавирского стратовулкана.
5. Подобный интегральный эффект наложения двух источников вулканокластического материала, вероятнее всего, объясняет резкое увеличение количества вулканогенного материала в аловской свите. Такими источниками могли быть активные в альбе Армавирский вулкан и Крымская вулканическая дуга [27].
6. Значительные концентрации токсичных элементов (в основном молибдена) в битуминозных сланцах ульяновской толщи и высокие значение суммарного показателя загрязнения (Zc= 72.3) свидетельствуют об очень высокой степени загрязнения осадка. В совокупности с отсутствием кислорода во время ОАЕ-1а токсичность среды во многом объясняет невозможность обитания бентосных организмов в рассмотренном бассейне.
7. В результате микропалеонтологических исследований было проведено видовое определение верхнеюрских фораминифер и гастропод и подготовлен раковинный материал для проведения изотопных исследований - Sr/ Sr, о C, о O.
1. Стародубцева И.А. Эволюция взглядов на стратиграфию юры центральной России (XIX - XX вв). Москва: Изд-во Научный мир, 2006, С. 21-154.
2. П.А. Герасимов, Е.Е. Мигачева, Д.П. Найдин, Б.П. Стерлин, Юрские и меловые отложения Русской платформы, Москва: Из-во Московского университета, 1962, C. 8889
3. Schlanger, S. O., Jenkyns, H. C. Cretaceous oceanic anoxic events: causes and consequences. Geologieen Mijnbouw, 1976. 5. P. 179-184
4. Oschmann Wolfgang, Black shales/Encyclopedia of Geobiology, New York, Springer,
2011 P.121-204
5. Erba Elisabetta, Calcareous nannofossils and Mesozoic oceanic anoxic events, Marine micropaleontology 52, 2004, P. 85-106
6. Leckie Mark R., Bralower Timothy J., Cashman Richard. Oceanic anoxic events and plankton evolution: Biotic response to tectonic forcing during the mid-Cretaceous. Paleoceanography, vol. 17, no. 3, 2002
7. Юдович Я.Э., Кетрис М.П., Геохимия черных сланцев, Санкт Петербург: Изд-во Наука, 1988, С. 150-173.
8. Tejada Maria Luisa G., et al., Ontong Java Plateau eruption as a trigger for the early Aptian oceanic anoxic event, Geology, September 2009, no. 9, P. 855-858
9. Tejada M.L.G., Ravizza G., Suzuki K. & Paquay F.S., An extraterrestrial trigger for the Early Cretaceous massive volcanism? Evidence from the paleo-Tethys Ocean, Scientific reports, 2012, P. 268
10. Гаврилов Ю.О., Щепетова Е.В., Барабошкин Е.Ю., Щербинина Е.А. Аноксический раннемеловой бассейн Русской плиты: седиментология и геохимия. Литология и полезные ископаемые, 2002. № 4. С. 359-380.
11. Унифицированная региональная стратиграфическая схема юрских отложений Восточно-Европейской платформы. Объяснительная записка. Москва: ПИН РАН - ФГУП «ВНИГНИ», 2012, С. 64
12. Субрегиональная стратиграфическая схема нижнемеловых отложений Поволжья и Прикаспия, состав-ль Т.Б. Орлова, 2009
13. Зорина С.О., Суховерков В.Г., Месхи А.М., Шайхетдинов Ф.Х. и др. Геологосъемочные работы масштаба 1:50000 с общими поисками и геологоэкологическими исследованиями. Листы N-38-47-B,r; N-38-48-А,Б,В,Г; N-38-59-B,r; N- 38-60-А,Б; N-39-37-B в 4 книгах, 2 папках; книга 1, ЦНИИгеолнеруд, Казань, 1999, C. 269
14. Werne P. Josef, Sageman B. Bradley, Lyons Timothy W., Hollander David J. An integrated assessment of a «type euxinic» deposit: evidence for multiple controls on black shale deposition in the middle devonian Oatka Greek formation. American journal of science, vol. 302, February, 2002, P. 110-143
15. Harnois, L. The CIW Index: A New Chemical Index of Weathering. Sedimentary Geology, 1988, vol. 55, P. 319-322
16. Nesbitt, H. W. Prediction of some weathering trends of plutonic and volcanic rocks based on thermodynamic and kinetic considerations, 1982, vol. 48, P. 1523-1534
17. Cox, R. The influence of sediment recycling and basement composition on evolution of mudrock chemistry in the southwestern United States. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1995, vol. 59, iss. 14, P. 2919-2940
18. Le Maitre R. W., Streckeisen A., Zanettin B., Le Bas M.J., Bonin B., Bateman P., Bellieni G., Dudek A., Efremova S., Keller J., Lamere J., Sabine P. A., Schmid R., Sorensen H., and Woolley A. R. Igneous Rocks: A Classification and Glossary of Terms, Recommendations of the International Union of Geological Sciences, Subcommission of the Systematics of Igneous Rocks. Cambridge, New York, Melbourne: Cambridge University Press, 2002, P. 236
19. Корнев Г.П., Армавирский вулканический массив/Стратиграфия и литология мезозойских отложений краснодарского края, Ленинград: Изд-во Недра, 1965, С. 381
20. Пономарева В.В. Крупнейшие эксплозивные вулканические извержения и применение их тефры для датирования и корреляции форм рельефа и отложений /Автореф. дисс. ... доктора географ. наук. Москва: ИВиС ДВО РАН, 2010. С. 53
21. Baturin G.N. Geochemistry of Trace Element in Carbonaceous Sediments from Recent Seas and Oceans. Geochemistry International, 2017, vol. 55, no. 5, P. 418-427
22. Ketris M.P., Yudovich Y.E. Estimation of clarkes for carbonaceous biolithes: world averages for trace elements contents in black shales and coals. International Journal of Coal Geology, 2009, vol. 78 P. 135-148
23. Motuzova, G. V., Bezuglova, O. S. (2007). Ecological Monitoring of Soils. Gaudeamus, Moscow, P. 237
24. Vodyanitskii, Yu. N. (2012). Standards for the Contents of Heavy Metals and Metalloids in Soils. Eurasian Soil Science vol. 45, no 3. P. 321-328
25. Герасимов П.А. Гастроподы юрских и пограничных меловых отложений европейской России, Москва: Изд-во Наука, 1992, С. 8, 27, 84
26. Греков И.И., Пруцкий Н.И., Энна Н.Л. Тектоно-магматические (очаговые) зоны Северного Кавказа /Литосфера, 2004, 3. С. 127-136
27. Никишин А.М., Хотылев А.О., Бычков А.Ю., Копаевич Л.Ф., Петров Е.И., Япаскурт В.О. Меловые вулканические пояса и история формирования Черноморского бассейна/Вестник Московского университета. Геология, 2013, № 3, С. 6-18