CC BY
17
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
УДК 551.352 (262.5) Е Юаньцю1
ФАЦИАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПОЗДНЕЧЕТВЕРТИЧНОГО ОСАДКОНАКОПЛЕНИЯ НА ДУНАЙСКОМ И СОЧИНСКОМ ПОЛИГОНАХ ЧЕРНОГО МОРЯ
Выполнено сравнительное изучение позднечетвертичного осадконакопления на платформенной (Дунайский полигон) и складчатой (Сочинский полигон) окраинах Черного моря. Различия в морфологии дна, в питании терригенным материалом в сочетании со значительными колебаниями уровня моря обусловили разное строение верхнечетвертичных осадочных разрезов по текстурным особенностям, вещественному и минералогическому составу, мощности, а также сочетание разных осадочных механизмов.
Ключевые слова: глубоководный конус выноса, фация, позднечетвертичное осадко-накопление, Черное море.
Comparative study of the Late-Quaternary sedimentation on the platform and folded margins of the Black Sea is performed. Differences in the morphology of the seabed, in the supply of terrigenous material in combination with significant fluctuations in sea level caused differences in the structure of sediments, in their texture, mineralogical composition, thickness, combined different sedimentary mechanisms.
Key words: deep sea fan, facies, Late-Quaternary sedimentation, Black Sea.
Введение. Установление влияния климатической зональности Земли на современное морское осадконакопление в течение многих десятилетий было приоритетным направлением отечественной седиментологии и морской геологии [Лисицын, 1974; Страхов, 1971]. При этом также декларировалось, что один из главных факторов, контролирующих процесс формирования морских осадочных толщ, — синседиментационный тектонический режим [Страхов, 1971]. На коротких промежутках геологического времени его влияние осуществляется через рельеф дна морских бассейнов и смежных областей суши. Черное море представляет собой уникальный бассейн, климатические, гидрохимические, гидродинамические, биологические свойства которого близки для разных районов и синхронно меняются на протяжении позднечет-вертичного времени. Поэтому море может служить модельным объектом для выявления роли тектонического фактора в процессе седиментогенеза почти в чистом виде.
В Черном море выделяются два типа принципиально различающихся континентальных окраин [Туголесов и др., 1985]. Первый тип расположен в его северо-западной части на продолжении Восточно-Европейской платформы и Скифской плиты. В рельефе дна выделяется широкий (>200 км) шельф, пологий (наклон несколько градусов), широкий (50—100 км) и относительно слабо расчлененный континентальный склон, переходящий
в глубоководную впадину. Сюда впадают крупные равнинные реки (Днепр, Днестр, Южный Буг, Дунай), поставляющие в море до 80% терриген-ного алевритово-глинистого осадочного материала [Страхов, 1954]. На подножии склона и в прилегающей к нему впадине расположены крупные глубоководные конусы выноса (ГКВ) Дуная и Днепра с мощностью неоген-четвертичных отложений до 3—5 км [Туголесов, 1985]. Второй тип континентальной окраины, примером которого является северо-восточная часть моря, расположен на продолжении альпийского горно-складчатого сооружения Большого Кавказа. Она отличается узким (1—5 км) шельфом, крутым (>5—10°), узким и сильно расчлененным многочисленными каньонами и долинами континентальным склоном. Устья многих коротких горных рек, которые выносят более крупный материал (вплоть до галечного), часто расположены близко к верховьям каньонов. У подножия склона сформированы мелкие ГКВ, образующие протяженный пояс отложений.
Цель работы состояла в выявлении особенностей позднечетвертичного осадконакопления на континентальных окраинах Черного моря. Анализ основан на изучении многочисленных разрезов осадков, вскрытых грунтовыми трубками длиной до 3 м. Исследованные районы показаны на рисунке.
Результаты исследований и их обсуждение. В разрезе нормально стратифицированных верх-
1 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, геологический факультет, кафедра нефтегазовой седиментологии и морской геологии, аспирантка; e-mail: [email protected]
Карта расположения районов исследований и разрезы станций позднечетвертичных осадков в этих районах Черного моря: 1 — кокколитовый ил; 2 — диатомовый ил; 3 — сапропель; 4 — арагонитовый ил; 5 — известковый ил; 6 — глинистый ил; 7 — песок или алеврит; 8 — включения гидротроилита; 9 — смесь гальки, гравия и песка; 10 — включения раковин и раковинного детрита; 11 — потоковая или потоково-оползневая пачка; 12 — участок оползании. Возраст: QГVСЧ — современный черноморский;
QГVДЧ — древнечерноморский; QГГГНЭ — новоэвксинский
нечетвертичных осадков Черного моря вскрыты новоевксинский (верхнеплейстоценовый), древнечерноморский и современный черноморский (голоценовые) горизонты. Новоексинские отложения включают снизу вверх: коричневый глинистый ил; серый слабокарбонатный, алеврито-глинистый ил с гидротроилитом; диатомовый ил; глинисто-известковый ил; серый алеврито-глинистый ил. Древнечерноморский горизонт представлен микрослоистым слабокарбонатным сапропелем (до 15—20% Сорг) с прослоями арагонитового ила в нижней части. Современный черноморский горизонт сложен тонкослоистым глинисто-карбонатным (кокколитовым) илом.
Платформенная окраина. На северо-западной окраине моря автором выделены фации выровненных участков континентального склона и впадины, каньонов и подводных долин, ГКВ. При этом наблюдаются различия в строении разрезов между новоевксинскими и перекрывающими их осадками (рисунок).
Фация выровненных участков представлена всеми литологическими типами, упомянутыми выше, и распространена на большей площади дна. Они характеризуются массивной или слоистой текстурой, что свидетельствует о нормальном (фоновом) осадконакоплении при разном соотношении тер-ригенного, биогенного и хемогенного материала. Суммарная скорость накопления голоценовых осадков, как правило, не превышает 10 см/тыс. лет.
Фация каньонов и подводных долин в голо-ценовой части разрезов отличается наличием кокколитового и сапропелевого ила, в некоторых местах с сокращенной мощностью, что указывает на фоновую седиментацию. Иногда встречаются мелкомасштабные оползания, размывы. В переуглубленных впадинах присутствуют мощные крупнослоистые диатомовые илы. К особенностям новоевксинской части разреза относятся частые размывы, обогащение грубозернистым алеврито-песчаным материалом в виде тонких турбидитовых слоев.
Фация ГВК в голоценовой части разреза также представлена фоновыми кокколитовыми и сапропелевыми илами со стандартной скоростью накопления. В пределах активных русел в средних частях долин конусов выноса в составе современных и древнечерноморских илов вскрыты мощные пачки пористых диатомитов с высокой скоростью накопления (до 80 см/тыс. лет). Здесь же присутствуют потоковые отложения в виде турбидитовых серий, образованных переотложенным эдафоген-ным материалом кокколитовых илов и сапропеля.
На прирусловых валах, межрусловых пространствах конусов выноса в новоевксинских частях разрезов характерны многочисленные турбидитовые серии из песчаного и алевритового обломочного материала, следы оползания, размывов, что указывает на активное действие мутьевых потоков.
Складчатая окраина. На северо-восточной окраине между Геленджиком и Сочи строение разрезов отличается. Здесь нами выделены фации межканьонных водоразделов, каньонов, ГКВ.
Фация водоразделов представлена всеми тремя возрастными горизонтами. В отличие от северозападного района, пачки тонко-микрослоистого «кокколитового» и «сапропелевого» илов мощностью до нескольких сантиметров разделены прослоями алеврито-глинистого ила сравнимой мощности. Изредка встречаются тонкие слойки алеврита. Скорость осадконакопления колеблется от 15 до 30 см/тыс. лет. В тонкозернистых илах новоевксинского возраста присутствуют тонкие редкие прослои алеврита и песка.
Фация каньонов разделяется на две подфации. Характерная черта склонов каньонов, особенно на верхних и средних гипсометрических уровнях, — широкое развитие оползневых процессов. Они проявляются в выпадении из разрезов частично или полностью современных черноморских и древнечерноморских илов, выходами на дно но-воевксинских илов с включениями турбидитов. В верхних частях русел каньонов голоценовые и новоевксинские осадки часто отсутствуют. Здесь встречается гравийно-галечный материал, раковинный детрит. Все это указывает на размывы сходящими автокинетическими потоками.
В нижних частях каньонных систем при их расширении и выполаживании в голоценовых осадках фиксируются многочисленные прослои разной мощности (до нескольких сантиметров) крупного (гравийно-галечного) и мелкого (пес-чано-алевритового) материала, синседиментаци-онные оползневые блоки. Во вскрытых новоевк-синских илах присутствует большое количество турбидитовых прослоев разной мощности.
Характерная черта фации ГКВ — насыщенность прослоями песчано-алевритового обломочного материала турбидитового генезиса всех
стратиграфических горизонтов. Их мощность колеблется от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. Голоценовым осадкам свойственна крупнополосчатая текстура — слои глинистого ила толщиной до 10—15 см чередуются с пачками микрослоистого кокколитового или сапропелевого ила мощностью до 1—2 см. В дистальных частях конусов выноса присутствуют «вещественные» турбидиты, состоящие из смеси переотложенных крупчатых частиц кокколитового или сапропелевого материала, песка, алеврита и глины. Их мощность достигает 5—10 см. Иногда в разрезах отмечаются мелкомасштабные оползневые массы. Скорость накопления голоценовых осадков в разных частях конусов выноса изменяется от 15 до 90 см/тыс. лет.
Заключение. Исследования показали существенные различия осадочного процесса на платформенной и складчатой окраинах Черного моря. Они определяются разным сочетанием фоновой и потоковой седиментации, неодинаковой интенсивностью их проявления на разных этапах позднечет-вертичного времени, связанной с существенными колебаниями уровня моря, мощностью и скоростью осадконакопления.
На голоценовом этапе при высоком стоянии уровня моря различия наиболее контрастны. На платформенной окраине, как правило, во всех фациальных обстановках образуются микро- и тонкослоистые нормальные (фоновые) осадки с минимальней скоростью накопления. т.е. процесс наращивания ГКВ замедляется или прекращается.
На складчатой окраине похожие илы накапливаются на водораздельных участках континентального склона, но их отличие состоит в двукратном увеличении скорости накопления за счет увеличения доли терригенного глинистого материала. На склонах каньонов, в их руслах и на ГКВ ведущую роль в сложении разрезов играют оползневые и потоковые процессы. При этом скорость осадконакопления в зависимости от фа-циальной обстановки изменяется от 0 до 50—90 см/ тыс. лет. Следовательно, в отличие от платформенной окраины, формирование ГКВ продолжается здесь с высокой скоростью.
На новоевксинском этапе развития при низком стояния уровня моря различия седименто-генеза в разных обстановках на платформенной окраине нарастает, а между платформенной и складчатой окраинами сглаживаются. В первом случае контраст между обстановками ГКВ и вне их определяется развитием потоковых и в меньшей мере оползневых процессов, приводящих к образованию турбидитовых толщ с высокой скоростью, или преобладанием фонового осадконакопления с более низкой скоростью. Во втором случае ведущий фактор седиментогенеза, особенно на
ГКВ, заключается в действии мутьевых потоков, что приводит к накоплению турбидитов, которые образованы алевритово-песчаным обломочным
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Лисицын А.П. Осадкообразование в океанах. М.: Наука, 1974.
Страхов Н.М. Осадкообразование в Черном море // Образование осадков в современных водоемах. М.: Изд-во АН СССР, 1954. С. 81-136.
материалом, в отличие от голоценовых турбиди-тов, в составе которых присутствует эдафогенный материал.
Страхов Н.М. Развитие литогенетических идей в России и СССР. М.: Наука, 1971.
Туголесов Д.А., Горшков А. С., Мейснер Л.Б. и др. Тектоника мезокайнозойских отложений Черноморской впадины. М.: Недра, 1985.
Поступила в редакцию 07.05.2018
