Особливості геологічної будови і фізичних властивостей плейстоценових відкладів північно-західного шельфу Чорного моря - Автореферат

Своєрідна морфоструктурна будова північно-західного шельфу Чорного моря (далі - досліджуваного шельфу) обумовила відносно повну схоронність геологічного літопису плейстоцену, що є ключем до розшифровки палеопроцесів на шельфі і основою моделей геологічного розвитку Чорноморського басейну в цілому. Метою дисертації було вивчення літології, стратиграфії, особливостей осадконакопичення, палеогеографії, а також мінливості фізичних властивостей плейстоценових відкладів центральної частини північно-західного шельфу Чорного моря. Вивчити закономірності зміни фізичних властивостей плейстоценових відкладів досліджуваного шельфу, а також апробувати методи морської інженерної геології стосовно вивчення особливостей залягання і генезису плейстоценових відкладів шельфу. В центральній частині досліджуваного шельфу вперше виділено відклади посткарангатського регіонального стратиграфічного горизонту в складі трьох трансгресивно-регресивних циклів. При розчленуванні плейстоценових відкладів і подальшому вивченні палеогеографії досліджуваного шельфу дисертант користався літолого-генетичним підходом, що полягає у виявленні генезису відкладів (з комплексу ознак складу, властивостей та особливостей поширення) і їхньої кореляції.На досліджуваному шельфі дисертантом виділено ті ж самі основні регіональні стратиграфічні горизонти, що були раніше обґрунтовані для інших зон осадконакопичення: нерозчленований чаудинський, давньоевксинсько-узунларський, карангатський, посткарангатський і новоевксинський. За комплексом характерних літологічних, макрофауністичних і інших ознак встановлено, що відклади всіх регіональних стратиграфічних комплексів відповідають трансгресивно-регресивним циклам осадконакопичення. На досліджуваному шельфі сурожські (тарханкутсько-каркинітські) шари залягають на піщано-глиністій товщі, що у зовнішній частині шельфу складається з не менше трьох ритмів з шарів континентального і морського генезису (III1pkg, III2pkg, III3pkg). Запропоновано уточнити структуру новоевксинського регіонального стратиграфічного горизонту досліджуваного шельфу: а) антські шари, що відповідають регресивному циклуосадконакопичення; б) нижній прошарок верхньо-новоевксинських трансгресивних шарів, що відповідає початковому етапу трансгресії; в) верхній прошарок верхньо-новоевксинських трансгресивних шарів, що відповідає максимуму трансгресії; г) субаеральні шари, що належать до завершального моменту новоевксинського трансгресивно-регресивного циклу. На шельфі також виділяється верхній, близький до сучасного, рівень давньоевксин-узунларських відкладів, що відповідає ранній фазі, а також нижній, біля позначці-35 м, рівень, що відзначає пізню фазу давньоевксин-узунлару.

1. На досліджуваному шельфі дисертантом виділено ті ж самі основні регіональні стратиграфічні горизонти, що були раніше обґрунтовані для інших зон осадконакопичення: нерозчленований чаудинський, давньоевксинсько-узунларський, карангатський, посткарангатський і новоевксинський. За комплексом характерних літологічних, макрофауністичних і інших ознак встановлено, що відклади всіх регіональних стратиграфічних комплексів відповідають трансгресивно-регресивним циклам осадконакопичення. Для більшості виділених регіональних стратиграфічних горизонтів характерна така закономірність: трансгресивні складові циклів виповнені, в основному, прибережно-морськими відкладами, регресивні складові - різновидами алювіальних відкладів.

2. Карангатські відклади шельфу накопичувалися в різних гідрологічних умовах і при різних рівнях моря. Найбільш представницькі розрізи карангату складаються з двох трансгресивних і одного регресивного прошарку. Неоднорідність товщі позначається розходженням оцінок залягання верхніх і нижніх шарів, більш опрісненим складом фауни нижнього трансгресивного шару і статистично обґрунтованою різницею розподілу і характеру мінливості фізичних властивостей відкладів. Фази трансгресії моря досягали позначок -35 м, і -10 м, і навіть 4 м. Піздньокарангатська фаза трансгресії була багатосходинковою і залишила після себе релікти трьох проміжних берегових ліній. Границю між трансгресивними фазами маркірує прошарок континентальних відкладів

3. На досліджуваному шельфі сурожські (тарханкутсько-каркинітські) шари залягають на піщано-глиністій товщі, що у зовнішній частині шельфу складається з не менше трьох ритмів з шарів континентального і морського генезису (III1pkg, III2pkg, III3pkg). В зовнішній області шельфу ця товща відповідає повному трансгресивно-регресивному циклу осадконакопичення, що відбувалося на тлі поступової трансгресії на стику пізнього карангату і раннього новоевксину 80?25 тис. років тому. Трансгресія була викликана періодичними інвазіями морів - Середземного і Каспійського. Запропоновано іменувати цю товщу посткарангатською і визначити її як посткарангатський регіональний стратиграфічний горизонт - в обсязі чотирьох регресивних і чотирьох трансгресивних шарів. Стратиграфічне положення сурожських шарів визначено як найбільш молоду трансгресивну генерацію посткарангатських відкладів (близько 30тис. років тому).

Запропоновано уточнити структуру новоевксинського регіонального стратиграфічного горизонту досліджуваного шельфу: а) антські шари, що відповідають регресивному циклуосадконакопичення; б) нижній прошарок верхньо-новоевксинських трансгресивних шарів, що відповідає початковому етапу трансгресії; в) верхній прошарок верхньо-новоевксинських трансгресивних шарів, що відповідає максимуму трансгресії; г) субаеральні шари, що належать до завершального моменту новоевксинського трансгресивно-регресивного циклу.

4. На досліджуваному шельфі широко розвинуті відклади проміжних етапів трансгресій і регресій плейстоцену. У ранньому плейстоцені тут виділяються дві генерації чаудинських відкладів, що відповідають ранньочвертинній (бакинській) трансгресії і протяжному етапу постчаудинської регресії. На шельфі також виділяється верхній, близький до сучасного, рівень давньоевксин-узунларських відкладів, що відповідає ранній фазі, а також нижній, біля позначці -35 м, рівень, що відзначає пізню фазу давньоевксин-узунлару. Історія пізнього плейстоцену відбита кількаразовими деформаціями берегових ліній на досліджуваному шельфі: виділено шість рівнів карангатського басейну, вісім рівнів посткарангатського басейну і сім рівнів новоевксинського басейну. В епохи стагнації рівня моря велика частина шельфу осушувалася і тут відбувалася денудація морських відкладів. Великі регресії - постчаудинська, посткарангатська і ранньо-новоевксинська, залишили просторово-виражені, субгоризонтальні поверхні розвитку континентальних відкладів.

Цими відкладами відзначаються важливі рубежі плейстоценової стратиграфії, тому запропоновано вважати їх такими, що маркірують при розчленовуванні морських розрізів.

5. Морфологічний план центральної частини шельфу визначали дві найбільші морфоструктури - Каркинітська западина і підняття Голіцина. Перша, що активно розвивалася в ранньому і середньому плейстоцені, була найбільшою седиментаційною пасткою Чорного моря, і визначала особливості осадконакопичення на суміжних ділянках шельфу. Активна тектоніка пліоцен-плейстоценового часу сформувала на піднятті Голіцина терасу площею до 700 км2, що поділила центр шельфу на дві гіпсометрично виражені сходинки, -20?-35м та -50?-60м. В епохи трансгресій ця структура або обрамляла берег моря (чаудинська, ранньокарангатська і посткарангатська), або обмежувала ділянки мілководь і акумулятивних форм (трансгресії давньоевксин-узунларська, пізньокарангатська і пізньо-новоевксинська). В епохи регресій ця тераса була вододілом, що контролював ерозійні процеси в центральній частині шельфу і в районі Каркинітської затоки. Успадкований характер розвитку основних структурно-геоморфологічних елементів шельфу сприяв утворенню на досліджуваному шельфі взаємовкладень різновікових шарів подібного генезису, що послідовно нашаровуються.

6. Фізичні властивості плейстоценових відкладів шельфу визначаються не стільки стратиграфічним положенням, скільки палеогеографічною обумовленістю. Сильніше за все відрізняються ці властивості між собою у морських і континентальних відкладів. Морські відклади найбільш мінливі поперек ізобат басейну і уздовж берегових його ліній. Поблизу берегових ліній зустрічаються, в основному, дрібноуламкові, пухкі піщанисті відклади. Удалині від берега відклади мають, як правило, дисперсний склад, пластичні властивості і більш високу вологість. Мінливість континентальних відкладів визначається типом субаерального ландшафту. Відклади вододілів тугопластичні, мають дисперсний склад і малу вологість. Відклади річкових долин характеризуються витриманим піщаним складом і ущільненим складом. Алювіальні відклади новоевксинського віку за інженерно-геологічними властивостями можуть розглядатися як найкращі підвалини інженерних споруд на досліджуваному шельфі. Фізичні властивості є одним з непрямих ознак генезису і їхній аналіз особливо продуктивний при розчленуванні нешаруватих, фауністично німих товщ і при визначенні границь між морськими і континентальними відкладами шельфу. Запропонована оцінка вертикальної та латеральної мінливості комплексу фізичних властивостей сприяє визначенню просторового положення і генетичному розчленуванню основних стратиграфо-генетичних горизонтів плейстоценових відкладів досліджуваного шельфу. Але аналіз фізичних властивостей є лише непрямим методом літолого-генетичної привязки відкладів, тому його варто використовувати разом із загальногеологічними дослідженнями.

1. Фащевський С.М. Умови формування верхньоплейстоценової товщі на південь від підняття Голіцина.// Вісник Одеського державного університету. -1999.-Том.4, вип. 5. -С.28 - 33.

2. Коников Е.Г., С.Н. Фащевский. Литология и палеогеография средне-верхнеплейстоценовых отложений Каркинитского залива.//Доклады НАН Украины. -1999. -№7. -С.121-125.

3. Коников Е.Г., Митропольский Ю.А., Фащевский С.Н., Шипилов А.Л. Оценка изменчивости средне-верхнеплейстоценовых отложений Каркинитского залива Черного моря в свете его геологического строения. //Геол.журнал. -1999. -№1. -С.53-62.

4. Коников Е.Г., Фащевский С.Н., Главацкий А.Б. Реконструкция колебаний Черного моря в среднем и позднем плейстоцене и голоцене по материалам бурения на северо-западном шельфе.// Сб. "Геологические проблемы Черного моря".- Киев: ННПМ НАН Украины, 2001.-С.271-277

5. Фащевский С.Н. Особенности осадконакопления в среднем и позднем плейстоцене на северо-западном шельфе Черного моря. //Тезисы доклада Всероссийского совещания "Главнейшие итоги изучения четвертичного периода и основные направления исследований в XXI веке". -СПБ.: Изд-во ВСЕГЕИ, 1998. -С.197-200.

6. Фащевский С.Н. Особенности залегания плейстоценовых отложений западной части Каркинитского залива. //Тезисы доклада в сб. "Геология морей и океанов". -М.: Изд-во Инст. океанологии им. И.И. Ширшова, 1995. -Том 1. -С. 51.

7. Коников Е.Г., Главацкий А.Б., Фащевский С.Н., Чикаленко А.Н. Геоморфология, геологическое строение и палеогеография северо-западного шельфа Черного моря в плейстоцене и голоцене.//Тез.доклада 8-й региональной конференции "Комплексное изучение бассейна Атлантического океана".-Калининград: ОРГО, 1997.-С.13.

8. Kruglyakova L., Fachtchevsky S. Coastal zone of the Ukrainian North-Western Black Sea Area: The State and Perspectives of the Management. //Coastline Magazine. - Leiden: -1996. -3. -P.14-17.

Размещено на .ru