CC BY
39
УДК 551.87
О.А. Хлебникова1, А.М. Никишин2, А.В. Митюков3, Е.В. Рубцова4, П.А. Фокин5, Л.Ф. Копаевич6, Н.И. Запорожец7
СОСТАВ ПЕСЧАНИКОВ ИЗ ТУРБИДИТОВЫХ ОЛИГОЦЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ТУАПСИНСКОГО КРАЕВОГО ПРОГИБА
Объект исследований — отложения нижней части майкопской серии Крымско-Кавказского региона. В каждой структурно-фациальной зоне исследуемой территории описаны доступные обнажения, изучен вещественный состав песчаников в шлифах, выделено 5 основных литологических типов пород. Высказано предположение о разных источниках сноса для территории Керченского п-ова, Сочинского региона и территории Абхазии в раннеолигоценовое время, а также о разной удаленности питающих провинций от областей осадконакопления. В результате предложена уточненная палеогеографическая схема для рюпельского века раннего олигоцена Крымско-Кавказского региона.
Ключевые слова: вещественный состав песчаников, источники сноса, седиментология, олигоцен, рюпельский век, Кавказ, Туапсинский прогиб, палеогеография.
The object of research is the deposits of the lower part of the Maikop series within Crimean-Caucasian region. The available outcrops in each structural-facies zone of the study areawere described; the material composition of sandstones in thin sections was investigated; and five major lithological rock types were identified. The authors suggested significantly different composition of provenances rocks for the territory of Kerch Peninsula, the Sochi region and Abkhazia in the early Oligocene, and different distances of the provenance from sedimentation areas. As a result the specified paleogeographical scheme for a rupelian age (early Oligocene) of the Crimean-Caucasian regionwas proposed.
Key words: material composition of the sandstones, source area, sedimentology, Oligocene, rupe-lian age, Caucasus, Tuapse through, paleogeography.
Введение. Майкопскую серию (олигоцен—нижний миоцен) с точки зрения палеогеографии и истории геологического развития изучали многие ученые, к последним работам, посвященным этой теме, относятся публикации [Popov et al., 2004; Попов и др., 2010; Афанасенков и др., 2007; Никишин и др., 1997; Баженова и др., 2003, 2006]. В задачу наших исследований входило изучение вещественного состава и структуры песчаников, установление источников сноса, а также сравнение фаций нижней части майкопской серии на северо-восточном обрамлении Черного моря (рис. 1). Основную сложность при исследованиях составляли плохая обнаженность отложений майкопа в этом регионе, сложный вещественный состав пород и частые фациальные переходы. Существенно разный состав фаций, вероятно, обусловлен сложными тектоническими преобразованиями, происходившими
в регионе одновременно с процессами седиментации. Результаты изучения этих пород позволят сделать выводы об истории геологического развития региона на орогенном этапе.
Материалы и методы исследований. Материал собран при полевых работах 2011 и 2012 гг. на южном склоне Северо-Западного Кавказа в районе гг. Сочи и Туапсе, в ходе которых пройдено 17 маршрутов, описано 40 обнажений пород майкопской серии (олиго-ценовый интервал), отобрано около 270 образцов песчаников и глин для микроскопического описания и аналитических исследований. Размеры обнажений варьируют в широких пределах — от небольших выходов (1x1,5—2 м) до полноценных разрезов (в русле р. Псахо общей мощностью до 300 м). Из образцов песчаников изготовлено 90 прозрачно-полированных шлифов.
1 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, геологический факультет, кафедра региональной геологии и истории Земли, аспирантка; e-mail: oxana.khlebnikova@gmail.com
2 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, геологический факультет, кафедра региональной геологии и истории Земли, профессор, заведующий кафедрой; e-mail: nikishin@geol.msu.ru
3 ООО «РН-Эксплорейшн», заместитель генерального директора по геологии; e-mail: a_mityukov@rosneft.ru
4 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, геологический факультет, кафедра региональной геологии и истории Земли, ст. науч. с.; e-mail: ekaterina.v.ru@yandex.ru
5 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, геологический факультет, кафедра региональной геологии и истории Земли, канд. геол.-минерал. н., доцент; e-mail: fokin@geol.msu.ru
6 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, геологический факультет, кафедра региональной геологии и истории Земли, докт. геол.-минерал. н., профессор; e-mail: lfkopaevich@mail.ru
7 ГИН РАН, лаборатория палеофлористики, науч. с.
Рис. 1. Схема района работ с указанием структурно-фациальных зон
Кроме того, использован материал экспедиций 2003, 2004, 2009 и 2011 гг. на Крымском п-ове, в российском секторе южного склона Северо-Западного Кавказа, а также на территории Абхазии (описания 32 обнажений, 80 прозрачно-полированных шлифов песчаников).
Микроскопическое изучение состава пород и фотографирование шлифов проводили по стандартной методике на поляризационном микроскопе «Motic BA300 Pol» при использовании планохроматических объективов EFPL 4х/0,10; 10х/0,25; 40х/0,65.
В шлифах изучали осадочные структуры, изучен также гранулометрический и минералогический состав пород. При подсчетах количественного соотношения обломочных компонентов учитывали аллотигенные обломки — лито- и кристаллокласты.
Диаграммы Шутова [Шутов и др., 1972] построены по стандартной методике — за 100% принято содержание кварца, полевых шпатов и суммарное количество литокластов; кроме того, построены вспомогательные диаграммы, где за 100% принимали содержание обломков карбонатных, терригенных и вулканических пород.
Данные о возрасте отложений основаны на палинологическом анализе, выполненном Н.И. Запорожец в лаборатории палеофлористики ГИН РАН, а также на анализе микрофауны, выполненном Л.Ф. Копаевич (развернутое обоснование возраста пород майкопской
серии с палеонтологическими таблицами будет приведено в отдельной публикации).
Стратиграфия пород майкопской серии. Из-за фа-циальной неоднородности пород майкопской серии в разных структурно-фациальных зонах выделяют разные свиты, которые приведены на рис. 2. Такое деление разреза на свиты сложилось не только из-за фациальной изменчивости отложений, но и из-за того, что разные участки изначально изучали разные исследователи. На данном этапе практически все подразделения скоррелированы. Мы рассматриваем только отложения нижней части майкопской серии, относящиеся к рюпельскому ярусу олигоценового отдела.
Изученные разрезы и литостратиграфия. Керченский полуостров. Разрез пород нижней части майкопской серии на территории Керченского п-ова рассмотрен по материалам экспедиции 2001 г. Отложения описаны на его южном побережье в районе г. Дюрмен (рис. 3, А, Б), координаты N 45°01'19,93", E 35°57'27,04''.
В этой точке обнажаются низы майкопских отложений с горизонтами песчаников, которые названы дюрменскими слоями [Носовский, 1993]. По стратиграфическому положению они отвечают низам нижнего олигоцена [Носовский, 1993] и соотносятся с нижней частью хадумской свиты Северо-Западного Кавказа.
Майкопские отложения с размывом залегают на шельфовых карбонатных образованиях маастрихта (определение выполнено Е.А. Щербининой в ГИН
ч 0J В Подотдел и ъ Оч Региональные стр атиграфи ч с ек ис подразделения, по [Akhmetiev et а]., 1995] I? я Ii я а Sä c о £ c с m Э& H — у " a'c g == U Зоны, ПОДЗОНЫ, слои по диноцистам, по [Запорожец, 1999] Серии, свиты, слои Керченского полуострова, по [Носовский, 1993] Свиты Адлерской депрессии, но [Афанасенков и др., 2007] Серии и свиты территории Абхазии, по [Стратиграфия
О Региоярусы, СВИТЫ,слои Подсвиты Пачки M 3 С = о с 1—' in о с СССР; Палеогеновая система, 1975]
ж 3 эЯ я « Септариевая ш - П-1 NP 25 'А Я са с 'S, ■л Подзона Deflandrea spinulosa ( non typ i с us) Средний Майкоп Нижний керлеут Я § >а га а за Мысовид ленская Средний майкой
СО а ÜJ 2 Dl 5 £ ПЗ я в
о X а <L> и Ё X Баталпашипекая NP 24 Ё э Подзона Азаматская э о. и
ИГ о m Морошки ной балки = О, IV :пс Ii I о. о и Rhombodinium draco с § >К а S ;S га >Я S Сочинская а g >в га )Я а
к
О ж я IS _ R ЙЯ 0 NP 23 DI 4b .Я 11 Слои с В atiacaspli ас ra- IS а а N гт Индол ьская Хостинская Хадумская
я л ез и Ö 9, С Остра кодовые lly stri cliok о lpo ma
i* - IM- NP 22 Wetzeliella symmetrica Я * *
я т Пшехская ii NP 21 Dl 4a Дюрме некие а а Мацестинская а
с. [ — n — D13 PtuthaouDeridinium amwnum слои
Нерхний эоцен Белоглинская NP 20 NP 19 NP 18 Dl 2 Charlesdowniea clathrata angulosa Бел огл и некая
Рис. 2. Стратиграфическая схема нижней части майкопской серии для Северо-Восточного побережья Черного моря
Рис. 3. Разрез Дюрмен: А — фото эрозионной границы майкопских и маастрихтских пород, основание Майкопа в палеоканале сложено обломочными потоками с глинистым матриксом; Б — фото слоя песчаника в глинах майкопской серии; В — фото шлифа без анализатора, известняк микроспаритовый, в центре — кальцисфера, возможно перекристаллизованная раковина фораминиферы; Г — фото шлифа без анализатора, видна тонкая параллельная слоистость; Д — фото шлифа в скрещенных николях (ЛТ-Д); Е — фото шлифа
в скрещенных николях (ЛТ-Д), в центре — раковина фораминиферы
РАН по микрофауне). В основании майкопских пород наблюдаются обломочные потоки с фрагментами подстилающих мергелей. Выше залегает толща глин с линзами песчаников, алевролитов. Выше по разрезу появляются уже прослои песчаников мощностью по 1—50 см с признаками турбидитного генезиса.
Песчаники слоя 1 в обнажении светлые бежево-серые, мелкозернистые, массивные, сильнокарбо-
натные. При микроскопическом изучении (серия шлифов Дюрмен-1) выяснилось, что это известняки с микритовой и микроспаритовой структурой, частично перекристаллизованные, слабодоломитизирован-ные, с включением перекристаллизованных раковин фораминифер и, возможно, радиолярий, с глауконит-кварцевой алевритовой примесью, иногда с заметными биотурбациями и слабо проявленной тонкой парал-
лельной слоистостью (рис. 3, В, Г). Отметим нетипичность этой породы для отложений нижней части майкопской серии, для которых нехарактерен карбонатный состав, вследствие чего генезис слоя остается дискуссионным.
По поводу происхождения породы предложены две теории. Согласно первой, накопление осадков происходило в склоновых условиях при размывании и переотложении карбонатных пород на шельфе, т.е. изначально накапливались карбонатные частицы, поэтому происхождение породы терригенное. В соответствии с другой теорией эта порода сформировалась в результате карбонатизации слоя глин, включавшего остатки раковин фораминифер и радиолярий. Вторая теория кажется более вероятной, так как структура породы не соответствует терригенному накоплению карбонатных частиц, кроме того, нельзя четко выделить цемент. Этот вопрос требует дальнейшего изучения.
По данным анализа фораминифер породы относятся к нижней части олигоцена.
Песчаники слоев 2 и 3 темные, рыже-коричневые, мелкозернистые, массивные, иногда тонко-параллельно- или волнисто-слоистые, сильно ожелезненные. В шлифах эти слои описаны как песчаники микро- и
мелкозернистые, массивные, глауконит-кварцевые, некарбонатные, с небольшим содержанием литокла-стов (до 10%), с единичными включениями раковин фораминифер, пленочным глинистым и регенераци-онным кварцевым цементом. Эти породы объединены нами в один литологический тип «дюрмен» (ЛТ-Д, рис. 3, Д, Е).
По палинологическому анализу отложения в районе г. Дюрмен относятся к нижней части рюпельского яруса (определение до зоны выполнить не удалось).
Южный склон Северо-Западного Кавказа. В пределах структурно-фациальной зоны Адлерской депрессии майкопские породы представлены мацестинской (нижняя часть рюпельского яруса) и хостинской (верхняя часть рюпельского яруса) свитами, на территории Абхазии — хадумской свитой, охватывающей весь рюпельский ярус и нижнюю часть хаттского яруса. Рассмотрим опорные разрезы указанных стратиграфических интервалов.
Зона Адлерской депрессии. В районе пос. Нижняя Шиловка (координаты N 43°29'14,2", E 40°01'43,7") мацестинская свита представлена толщей переслаивания песчаников и аргиллитов со следующим залеганием слоев: азимут простирания (АЗ ПР) юг 190°, угол падения (УП) 15° (рис. 4, А). Песчаники светло-серые, рыжеватые, мелко-сред-незернистые, в наиболее мощных прослоях встречены галька, глинистые примазки и мелкие обломки древесины. Состав маломощных прослоев более однородный, отмечена тонкопараллельная и волнистая слоистость, в подошве песчаных прослоев видны желобковые механоглифы (flute casts) с направлением юго-восток 150—160°. Мощность прослоев песчаника меняется незакономерно — от 0,01 до 0,5 м. Аргиллиты светло-серые, параллельно-слоистые, легко крошатся. Слои имеют небольшую мощность — от 0,01 до 0,2 м.
По результатам палинологического анализа породы этого обнажения отнесены к низам олигоцена (зона Wetzeliella symmetrica) [Запорожец, 1999].
Рис. 4. Обнажение пород мацестинской свиты в районе пос. Нижняя Шиловка: А — общий вид; Б — фото шлифа без анализатора (ЛТ-1); В — фото шлифа в скрещенных николях (ЛТ-1); обнажение пород мацестинской свиты в подрезке трассы Адлер — Красная Поляна: Г — общий вид; Д — фото шлифа без анализатора (ЛТ-2); Е — фото шлифа в скрещенных николях (ЛТ-2); Ж — фото шлифа без анализатора (ЛТ-3); З — фото шлифа в скрещенных николях (ЛТ-3); обнажение пород мацестинской свиты в русле р. Псахо: И — граница биотурбиро-ванных глин палеоцена—эоцена и глубоководных майкопских глин; К — общий вид обнажения; Л — фото шлифа без анализатора (ЛТ-4); М — фото шлифа в скрещенных николях (ЛТ-4)
При микроописании образцов из разных слоев песчаников не выявлены значительные вариации состава литокристаллокластов, а также состава, типа и количества цемента, что позволяет объединить эти породы в один литологический тип ЛТ-1.
ЛТ-1: песчаник микро- и мелкозернистый, грау-вакковый (кристаллокласты (%): кварц 35—50, полевые шпаты 10—15, аллотигенный глауконит 5—7; литокла-сты (%): известняки 3—5, вулканиты 5—10, микрокварциты 5—10, глинистые породы до 10, кремни 1—5; биокласты отсутствуют либо редкие, меньше нескольких процентов (фораминиферы, мшанки, иглокожие); неслоистый (редко видна неясная тонкопараллельная слоистость, отмеченная ожелезнением), с первичным пленочным железисто-глинистым, вторичным поровым микритово-глинистым, реже мелкокристаллическим кальцитовым цементом (рис. 4, Б, В).
В подрезке трассы Адлер—Красная Поляна на повороте в с. Галицино (координаты N 43°32'19,9'', Е 39°59'44,2'', рис. 4, Г) на поверхность выходят породы мацестинской свиты. Здесь она представлена толщей переслаивания песчаников, алевролитов и аргиллитов; песчаники и алевролиты имеют резко подчиненное значение. Отложения залегают в целом моноклинально — АЗ ПД 350°, УП 60°.
Песчаники светлые, рыжевато- и коричневато-серые, средне- и мелкозернистые, массивные, реже тонко-и параллельно-слоистые, иногда с градационной слоистостью, часто сильноожелезненные. В подошве слоев присутствуют биоглифы и механоглифы. Мощность прослоев колеблется от 0,01 до 0,2 м. Аргиллиты светло-серые, иногда коричневатые, тонкооскольча-тые, сильновыветрелые, массивные, иногда тонко- и параллельнослоистые. Мощность слоев до 1 м.
По результатам микроописания песчаников в шлифах на основании содержащихся в составе обломков можно выделить два литологических типа:
ЛТ-2: песчаник средне- и мелкозернистый, грау-вакковый; кристаллокласты (%): кварц 35—55, полевые шпаты 5—10, глауконит 3—5, кальцит 3—7; лито-класты (%): известняки 10—25, кварциты 3—10, глины 5—15, вулканиты до 10, с включением биокластов фо-раминифер и иглокожих (до 5), массивный, плохо-сортированный, с карбонатным микритовым, редко глинистым поровым цементом (рис. 4, Д, Е);
ЛТ-3: песчаник средне- и тонко-мелкозернистый, граувакковый; кристаллокласты (%): кварц 50—60, полевые шпаты 2—3, кальцит 5—7, глауконит 1—5, слюда (единичные обломки); литокласты (%): известняки 25—35, глины 1—2, кварциты 3—5, вулканиты до 10, с включением обломков раковин фораминифер (до 7) и раковинным детритом, с относительно повышенным содержанием органического вещества (ОВ) сильнопиритизированного, массивный, в некоторых шлифах с косой или тонкопараллельной слоистостью, плохосортированный, ожелезненный, с поровым ми-критовым и мелкокристаллическим кальцитовым цементом (рис. 4, Ж, З).
Разрез в каньоне р. Псахо начинается снизу вверх от верхнемеловых отложений, включает палеоцен-эоце-новые и заканчивается майкопскими отложениями. Описание разреза велось от туристического центра, расположенного у грунтовой дороги, соединяющей села Галицино и Красная Воля ^ 43°33'17,1", Е 39°57'48,5'', рис. 4, И, К).
Предположительно граница пород эоцена и оли-гоцена (мацестинская свита майкопской серии) находится на 1—1,5 м ниже по течению от небольшого водопада, образованного первым относительно мощным слоем песчаника. Это подтверждено палинологическим анализом. Низы свиты представлены аргиллитами с тонкими равномерными прослоями песчаника. Аргиллиты темно-серые, массивные, плотные, тонкоплитчатые. Песчаники темные, рыжевато-серые, мелко- и среднезернистые, массивные и тонко- и параллельно-слоистые, мощность 0,03—0,15 м, АЗ ПД слоев северо-восток 35°, УП 65°.
Вверх по разрезу продолжается переслаивание аргиллитов с массивными либо косослоистыми мелко- и среднезернистыми песчаниками, залегание изменяется незначительно: АЗ ПД северо-восток 40°, УП 85-90°.
Затем мощность песчаников возрастает, в верхах разреза она достигает уже 1-1,5 м, меняются и текстуры слоев, наблюдаются разные типы слоистости: параллельная, волнистая, косая. В подошве массивных средне- и крупнозернистых песчаников мощностью -0,5-0,6 м часто наблюдаются механоглифы в виде крупных борозд.
В верхней части разреза чередующиеся слои аргиллитов и песчаников сложно дислоцированы. Общая мощность описанной толщи -350 м.
При микроописании пород в шлифах обнаружены песчаники, которые относятся к ЛТ-2, а также выделен новый литологический тип ЛТ-4:
ЛТ-4: песчаник средне- и мелкозернистый, карбонатный, кристаллокласты (%): кварц 25-40, полевые шпаты 2-3, глауконит до 5, кальцит 5; литокласты (%): известняки 0-15, микрокварциты 2-8, вулканиты 3-7, кремни 1-2; биокласты 30-45, присутствуют целые либо слабораздробленные раковины фораминифер, сильноизмененные обломки иглокожих, мшанок, ко-раллов(?), водорослей(?), двустворок(?); песчаник ко-сослоистый, иногда тонко- и параллельно-слоистый, с поровым кальцитовым микритовым цементом (рис. 4, Л, М).
Около с. Красная Воля со стороны пос. Хоста ^ 43°32'49,3'', Е 39°54'07'') в подрезке дороги вскрыта мацестинская свита, в разных частях обнажения представленная толщей переслаивания песчаников и аргиллитов и толщей глин.
В западной части обнажения (рис. 5, А) вскрыта толща ритмичного переслаивания мелких прослоев песчаников и аргиллитов мощностью -1-8 см. Толща залегает моноклинально (АЗ ПД юго-юго-восток 170°, УП 35°). Песчаники сероватые, светло-коричне-
вые, мелкозернистые, массивные либо тонко- и параллельно-слоистые, ожелезненные. Аргиллиты светлосерые, тонко- и параллельно-слоистые, оскольчатые, мощность 0,1-0,4 м.
Северное обнажение (рис. 5, Б) сложено толщей с двучленным строением: нижняя часть представлена темно-серыми массивными глинами, не содержащими заметных при макроописании обломков, тогда как верхняя часть сложена песчанистыми ожелезнен-ными («мусорными») глинами светло-серого и коричневатого цвета, содержащими неокатанный обломочный материал (известняки, песчаники), размер обломков 0,1-1 см. Обломки в глинистом матриксе ориентированы по падению слоев (АЗ ПД юго-юго-запад 195°, УП 20°).
При микроописании песчаников в этом районе установлены 3 литологических типа — ЛТ-2, ЛТ-3 и ЛТ-4, — аналогичные описанным ранее. Для пород, отнесенных к ЛТ-2, отметим большее содержание биокластов (до 10%), хотя их состав сохраняется.
В районе сел Ермоловка (К 43°29'49,3", Е 40°01'33,6") и Нижняя Шиловка (К 43°28'49'', Е 40°01'59") описаны обнажения пород хостинской свиты.
В обнажении в районе с. Нижняя Шиловка (рис. 5, В) толща пород хостинской свиты представлена переслаиванием мощных слоев песчаников с маломощными прослоями глин. Песчаники серые, рыжевато-коричневые, грубо- и крупнозернистые, с включениями углистого детрита, глинистых примазок, массивные и параллельно-слоистые, плотные, ожелезненные. В подошве слоев наблюдаются меха-ноглифы. Мощность слоев 0,2-1,5 м. Глины серовато-рыжие, тонкоплитчатые, рыхлые, параллельно-слоистые, сильновыветрелые, ожелезненные. Мощность
Рис. 5. Обнажения пород мацестинской свиты: А — общий вид западной части обнажения у с. Красная Воля; Б — общий вид северной части обнажения у с. Красная Воля; обнажения пород хостинской свиты: В — общий вид обнажения пород у с. Ермо-ловка; Г — общий вид обнажения пород у с. Нижняя Шиловка
прослоев 0,05—0,1 м, АЗ ПД толщи юг 180°, УП 25°.
Для пород этого обнажения выполнен палинологический анализ, в результате чего толща отнесена к середине рюпель-ского яруса (зона D-14, Wetzeliella gochti, [Запорожец, 1999]).
Обнажение в районе с. Ермоловка (рис. 5, Г) представлено следующими отложениями (снизу вверх): слой 1 — глины рыжевато-серые, коричневые, с прослоями песчаников турбидитовой природы; слой 2 — песчаники светло-серые, со складками оползания, средне- и мелкозернистые, мощность ~1 м; слой 3 — песчаники светло-серые, массивные (возможно, амальгамированные), средне- и мелкозернистые, мощность -5—6 м; слой 4 — песчаники светлосерые, тонко- и параллельно-слоистые, средне- и мелкозернистые, мощность -1,5 м, АЗ ПД толщи юго-запад 210°, УП 30°.
При микроописании пород в шлифах выделены литологические типы ЛТ-1 и ЛТ-2, соответствующие литологическим типам мацестинской свиты, единично ЛТ-3 и ЛТ-4.
Абхазская территория. Здесь нижняя часть майкопской серии отвечает хадумской свите. Все изученные разрезы, по данным палинологического анализа, имеют раннеолигоценовый возраст (рюпельский век, зоны Wetzeliella symmetrica и Wetzeliella gochti [Запорожец, 1999]).
Обнажение на южном склоне г. Ахуца (рис. 6, А; N 43°11'10,50", E 40°40'10,38'') представлено пачкой желтоватых и серых песчаников, видимая мощность 2,5 м. Выделяются три слоя: слой 1 — желтоватые однородные песчаники, слой 2 — серые тонкоплитчатые песчаники, слой 3 — желтоватые плитчатые песчаники.
На южной границе пос. Ачандара, в русле р. До-хурта (рис. 6, Б; N 43°10'32,64'', E 40°42'26,46'') вскрыта толща ритмичного переслаивания песчаников и глин. Толщина слоев песчаников 0,3—1 м. Песчаники рыжевато-серые, крупно- и среднезернистые, массивные, иногда имеют градационную слоистость, несортированные, существенно карбонатные. Глины светлые и темные серые, массивные, однородные.
В междуречье Дохурпы и Аапсты, в районе с. Аба-хуамца (рис. 6, В; N 43°09'27,18'', E 40°43'17,88"), на поверхность выходит переслаивание песчаников и глин. Песчаники часто грубозернистые с плохой сортировкой. В них обильны фрагменты древесины и гальки глин. Глины темные, массивные, однородные.
Рис. 6. Обнажения пород хадумской свиты на территории Абхазии: А — общий вид обнажения в русле р. Дохурта; Б — слой грубозернистого песчаника в обнажении на южном склоне г. Ахуца; В — переслаивание песчаников и глин в междуречье Дохурпы и Аапсты; Г — толща глин с линзочками песчаников в обрыве в правом борту долины р. Аапсты у пос. Абгархук; Д — фото шлифа без анализатора (ЛТ-5); Е — фото шлифа в скрещенных николях (ЛТ-5); Ж — фото шлифа без анализатора (ЛТ-5);
З — фото шлифа в скрещенных николях (ЛТ-5)
В обрыве в правом борту долины Аапсты у пос. Абгархук (рис. 6, Г; N 43°07'03,42'', Е 40°42'36,00'') описана толща глин с линзочками песчаников. Песчаники кварц-граувакковые, сильнокарбонатные. Глины темно-серые, однообразные.
При описании шлифов обнаружено, что литологические типы, которые выделены для пород мацестинской свиты в районе г. Сочи, очень сильно отличаются от типов пород в Абхазии. Это послужило поводом к выделению нового литологиче-ского типа ЛТ-5. Практически все песчаники, отобранные на территории Абхазии, относятся к этому литологическому типу. Отметим характерное для всех шлифов высокое содержание литокластов, большое количество обломков карбонатов и в целом подчиненное значение кристаллокластов:
ЛТ-5: песчаник средне- и грубозернистый, с примесью тонко-мелкопесчаного материала (0,07—0,2 мм) -10%, карбонатный; кристаллокласты (%): кварц 5—25, полевые шпаты 1—15; литокласты (%): известняки 30—85, микрокварциты 1, кремни 1—2, песчаники и алевролиты 1—20, глинистые породы 1—20; биокласты представлены разбитыми, редко целыми раковинами бентосных и планктонных фораминифер (до 1%); песчаник массивный, цемент поровый глинисто-карбонатный и пленочный глинистый (рис. 6, Д—З).
В двух шлифах отмечено резкое уменьшение содержания обломков известняков и мергелей и увеличение количества обломков кварца (до 40%). Так как подобные особенности выявлены в единичных шлифах, выделять новые литологические типы нецелесообразно, поэтому эти образцы отнесены к наиболее сходным по составу литологическим типам, выделенным для пород в районе г. Сочи, т.е. к типам ЛТ-1 и ЛТ-3.
Результаты исследований и их обсуждение. Микроскопическое описание пород в шлифах выполнено для трех регионов, в которых состав песчаников значительно различается.
Для пород нижней части майкопской серии на Керченском п-ове (дюрменские слои) характерно значительное содержание кварца (40—65%), невысокое содержание обломков горных пород (10—25%) и полевых шпатов (10—20%). Песчаники практически
не содержат карбонатных обломков. Главный признак, указывающий на происхождение пород в морских условиях, — наличие большого количества глауконита (10—20%) с трещинами синерезиса, т.е. аутигенного. Кроме того, в породах встречены единичные, практически неразрушенные раковины фораминифер. Часто видны следы растворения кварца и цементации под давлением.
На классификационной диаграмме Шутова [Шутов и др., 1972] все породы попадают в поле мезомик-товых кварцевых песчаников (кроме одного образца, в котором содержание кварца немного ниже — он попадает в поле полевошпат-кварцевых песчаников, рис. 7, А).
На южном склоне Северо-Западного Кавказа в районе г. Сочи описаны породы мацестинской и перекрывающей ее хостинской свит майкопской серии. В целом по составу и структуре породы этих свит аналогичны, но при множественном описании шлифов на основной и вспомогательной диаграммах Шутова можно отметить некоторые различия.
Породы мацестинской свиты попадают преимущественно в поле кварцевых граувакк, в меньшей степени в поле кремнекластит-кварцевых и полевош-пат-кварцевых пород, и лишь совсем малая часть — в поле мезомиктово-кварцевых пород (рис. 7, Б).
В целом в составе песчаников мацестинской свиты преобладают (%) обломки кварца (40—85), литокластов содержится немного меньше (15—60). Обломки полевых шпатов имеют подчиненное значение (0—20%). Как правило, песчаники содержат обломки карбонатов и магматитов, карбонаты незначительно преоб-
о
Карбонаты
Тсрригенныс_Магматические
Мацести искан свита
* С. Ермоловка, Шиловка
♦ Сочи, ул. Пластунская
• с. Галицино
о каньон р. Псахо + Красная Воля ■к с. Илларионовка А пос. Агой
Полевые шпаты
Породы
Породы
Карбонаты
Терр игенные_Магмати ч е с кие
Хаду мекая свита, /
Абхазия /
♦ Пос, Ачандара, /
р. Дохурта /_
о Междуречье Дохурпы / \ и Аапсты, с. Абахуамца /
\ * Р, Аапсты, / |
Т \ пос. Абгархук /
Полевые шпаты
Породы
Породы
Щ
и о н д
о
о
я
д
р
о и
W g
о м
д
to о
к
ладают, обломки терригенных пород содержатся в значительно меньшем количестве. В составе меньшей части песчаников мацестинской свиты резко преобладают обломки карбонатов, обломки терригенных и магматических пород присутствуют в незначительном количестве.
Породы хостинской свиты залегают стратиграфически выше пород мацестинской свиты и имеют больший разброс состава. Содержание кварцевых зерен в целом меньше, чем в породах мацестинской свиты (30-80%), больше обломков полевых шпатов (3-25%). Среди литокластов в отложениях этой свиты отмечено примерно одинаковое количество обломков карбонатов и терригенных пород, обломки магматитов имеют подчиненное значение.
В породах хостинской свиты преобладают песчаники, попавшие в поля полевошпат-кварцевых, ме-зомиктово-кварцевых пород и кварцевых граувакк; несколько образцов попало в область кремнекластит-кварцевых пород, и один — в поле граувакковых ар-козов (рис. 7, В). На вспомогательной диаграмме видно, что во многих образцах снижено содержание обломков карбонатов и повышено терригенных пород.
Состав песчаников на территории Абхазии значительно отличается от такового песчаников Керченского п-ова и района г. Сочи. В них преобладают обломки пород (50-100%), а обломки кварца (0-50%) и полевых шпатов (0-15%) имеют относительно подчиненное значение. Зерна в песчаниках из Абхазии имеют наибольший размер — от средне- до грубозернистых.
На основной диаграмме Шутова песчаники ха-думской свиты Абхазии попали в поле граувакк и в меньшей степени — кварцевых граувакк (рис. 7, Г). Среди обломков пород резко преобладают зерна карбонатов, количество терригенных обломков больше, чем магматических. Также отметим незначительное содержание обломков и целых раковин фораминифер во всех образцах.
Все отмеченные особенности состава песчаников в изученных регионах отражают состав и удаленность источников сноса. Таким образом, можно предположить, что материалом для майкопских песчаников Керченского п-ова послужили преимущественно магматические, в меньшей степени терригенные кварцевые породы, которыми была сложена питающая провинция.
Для пород майкопской серии в районе г. Сочи отметим, что в одном обнажении встречается несколько разных по составу песчаников, т.е. размываемая провинция либо ее удаленность могли меняться во время накопления одной толщи. В целом при формировании отложений в этом регионе в начале раннего олигоцена размывались терригенные кварцевые
(на что указывает высокое содержание кварца) и карбонатные породы, в меньшей степени магматические. Но примерно с середины раннего олигоцена питающая провинция изменилась, роль карбонатных образований в ее составе резко уменьшилась, а размыв магматических пород приобрел подчиненное значение.
Кроме того, изменения в составе пород можно связать с удаленностью питающей провинции. В начале раннего олигоцена она была расположена дальше, чем в его середине. На это указывает большее содержание терригенных обломков (песчаники и алевролиты не успели разрушиться в процессе транспортировки), а также полевых шпатов (менее устойчивых к разрушению минералов, чем кварц, и не подвергшихся вторичным изменениям).
Питающая провинция для отложений нижней части майкопской серии на территории Абхазии была сложена преимущественно карбонатными породами с подчиненной ролью терригенных. Содержание большого количества обломков пород, их слабая изменен-ность и более крупный размер зерен указывают на ближайшее расположение источника сноса для этого района относительно других изученных территорий.
Таким образом, в направлении от Керченского п-ова к территории Абхазии для нижней части майкопских отложений можно выделить следующие закономерности: увеличение количества обломков карбонатов и уменьшение роли терригенных пород в составе питающей провинции; разное положение источников сноса относительно бассейнов осадкона-копления.
Заключение. Особенности формирования пород майкопской серии связаны с важным тектоническим событием для всего Крымско-Кавказского региона на рубеже эоцена и олигоцена [Гроссгейм, 1960; Бо-рукаев и др., 1981; Попов и др., 1993; Баженова и др., 2003; Афанасенков и др., 2007; МНуикоу ^ а1., 2012]. Это событие отвечает фазе альпийской складчатости: региональная компрессия повлекла за собой быстрое некомпенсированное погружение краевых прогибов. Таким образом, на территории южного склона Северо-Западного Кавказа образовался глубоководный трог, где происходило накопление мощных глинистых толщ с разной ролью турбидитовых песчаников и олистостромовых тел [Борукаев и др., 1981; Афанасенков и др., 2007; МНуикоу й а1., 2012].
Макроизучение обнажений нижнемайкопских пород подтверждает эту гипотезу. В разных точках в районе г. Сочи описаны мощные толщи глин массивных и тонко- и параллельно-слоистых. В большинстве обнажений присутствовали слои песчаников разной мощности и с разными текстурными особенностями,
-<-
Рис. 7. Классификационные диаграммы Шутова, по [Шутов и др., 1972]: А — породы дюрменских слоев Керченского п-ова; Б — породы мацестинской свиты Адлерской зоны; В — породы хостинской свиты Адлерской зоны; Г — породы хадумской свиты на территории
Абхазии.
I — породы не чисто терригенного происхождения; II — собственно аркозы; III — граувакковые аркозы; IV — мезомиктовые кварцевые породы; V — полевошпат-кварцевые породы; VI — кремнекластит-кварцевые породы; VII — кварцевые граувакки; VIII — собственно граувакки; IX — полевошпатовые граувакки; X — кварц-полевошпатовые граувакки; XI — полевошпат-кварцевые породы
Рис. 8. Палеогеографическая схема для раннего олигоцена
которые отвечали одному или нескольким членам цикла Боума [Posamentier, Walker, 2006; Haughton et al., 2009], что указывает на их турбидитовую природу. На Керченском п-ове майкопские породы врезаются в верхнемеловые карбонатные отложения (маастрихт) серией канальных систем, в основании содержат крупные обломки подстилающих пород, а выше — линзы отложений обломочных потоков.
Изучение песчаников в шлифах позволило сделать очень важные заключения относительно источников сноса. Так, для территории Абхазии характерно наиболее близкое положение источника сноса, сложенного преимущественно карбонатными породами, в меньшей степени вулканитами. Можно предположить накопление этих пород в пределах дистального шельфа. На северо-западе — в районе г. Сочи — питающая провинция явно находилась дальше, в составе начинают преобладать терригенные породы с подчиненным значением карбонатов и вулканитов. Если принять во внимание турбидитовую природу пород, можно предположить, что осадконакопление проис-
ходило в условиях глубоководного трога. Результаты изучения отложений на Керченском п-ове позволяют предположить, что существовал отдаленный бескарбонатный источник сноса.
Размыву в олигоценовое время подвергались в основном породы юры—эоцена и, скорее всего, ядра Большого Кавказа; вероятно присутствие серии островов, подвергавшихся субаэральному размыву [Гроссгейм, 1960; Попов и др., 1993; Афанасенков и др., 2007].
Для иллюстрации полученных данных построена палеогеографическая карта для раннего олигоцена изученной территории (рис. 8), основой для которой послужили фрагменты геологической карты региона и палеогеографической карты А.М. Никишина. Структура исходной карты, палеогеография Черноморского бассейна и северного склона Северо-Западного Кавказа остались неизменными. Уточнены положение источников сноса, состав питающих провинций, ширина шельфа, сделано предположение о наличии серии островов в осевой части Большого Кавказа.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Афанасенков А.П., Никишин А.М., Обухов А.Н. Геологическое строение и углеводородный потенциал Восточно-Черноморского региона. М.: Научный мир, 2007. 172 с.
Баженова О.К., Фадеева Н.П., Сен-Жермес М.Л., Тихомирова Е.Е. Условия осадконакопления в восточном океане Паратетис в олигоцене—раннем миоцене // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2003. № 6. С. 58-65.
Борукаев Ч.Б., Расцветаев Л.М., Щерба И.Г. Мезозойские и кайнозойские олистостромы на южном склоне За-
падного Кавказа // Бюлл. МОИП. Отд. геол. 1981. Т. 56, вып. 6. С. 32-44.
Гроссгейм В.А. Палеоген Северного Кавказа // Тр. Краснодарского ф-ла ВНИИнефтегаз. 1960. Вып. 4. С. 3-190.
Запорожец Н.И. Палиностратиграфия и зональное расчленение по диноцистам среднеэоценовых-нижнеолигоце-новых отложений р. Белой (Северный Кавказ) // Стратиграфия. Геол. корреляция. 1999. Т. 7, № 2. С. 61-78.
Никишин А.М., Болотов С.Н., Барабошкин Е.Ю. и др. Мезозойско-кайнозойская история и геодинамика Крымско-
Кавказско-Черноморского региона // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 1997. № 3. С. 6-16.
Носовский М.Ф. Майкопские отложения зоны сочленения Равнинного Крыма и Керченского полуострова // Геол. журн. 1993. № 6. С. 88-96.
Попов В.С., Ахметьев М.А., Запорожец Н.И. и др. История Восточного Паратетиса в позднем эоцене — раннем миоцене // Докл. РАН. 1993. Т. 1. № 6. С. 10-39.
Попов В.С., Антипов М.П., Застрожников А.С. и др. Колебания уровня моря на Северном шельфе Восточного Паратетиса в олигоцене-неогене // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2010. Т. 18, № 2. С. 1-26.
Стратиграфия СССР! Палеогеновая система. М.: Недра, 1975.
Шутов В.Д., Коссовская А.Г., Муравьев В.И. и др. Грау-вакки. М.: Наука, 1972. 346 с.
Akhmetiev M.A., Popov S. V., Krhovsky J. et al. Excursion guidebook. Paleontology and stratigraphy of the Eocene-Miocene sections of the Western Pre-Caucasia: Field symposium. August 1-9, 1995. Moscow; Krasnodar; Majkop, 1995. 18 p.
Costa L.I., Downie C. The distribution of the dinoflagellate Wetzeliella in the Palaeogene of North-Western Europe // Palaeontology. 1976. Vol. 19, N 4. P. 591-614.
Haughton P., Davis C., McCaffrey W., Barker S. Hybrid sediment gravity flow deposits — Classification, origin and significance // Mar. Petrol. Geol. 2009. Vol. 26. P. 1900-1918.
Martini E. Standard Tertiary and Quaternary calcareous nanoplankton zonation: Proceed. of the II Planktonic Conf. Rome, 1971. P. 739-785.
Mityukov A.V., Nikishin A.M., Almendinger O.A. et al. A sedimentation model of the maikop deposits of the Tuapse Basin in the Black Sea according to the results of 2D and 3D seismic surveys and field works in the Western Caucasus and Crimea // Moscow Univ. Geol. Bull. 2012. Vol. 67, N 2. P. 81-92.
Popov S.V., RöglF., Rozanov A.Y. et al. Lithological-paleo-geographic maps of Paratethys. Late Eocene to Pliocene // Courier Forschungsinstitut Senckenberg. 2004. T. 250. 46 p.
Posamentier H.W., Walker R.G. Deep-water turbidites and submarine fans facies models revisited // SEPM Spec. Publ. 2006. N 84. P. 1-122.
Поступила в редакцию 27.05.2014
