ГЕОХИМИЯ, 2015, № 5, с. 418-438
ФАЦИАЛЬНАЯ СТРУКТУРА, КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ПАРАМЕТРЫ И УСЛОВИЯ НАКОПЛЕНИЯ МЕЗОЗОЙСКО-КАЙНОЗОЙСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ В ЦИРКУМАРКТИЧЕСКОМ ПОЯСЕ. СООБЩЕНИЕ 2. МЕЛ-ПАЛЕОГЕН
© 2015 г. М. А. Левитан, Т. А. Антонова, Т. Н. Гельви
Институт геохимии и аналитической химии РАН 119991, Москва, ул. Косыгина 19
E-mail: m-levitan@mail.ru Поступила в редакцию 23.04.2013 г.
Принята к печати 16.07.2013 г.
На основе новых литературных данных отредактированы литолого-палеогеографические карты для отделов мела-палеогена, опубликованные В.Е. Хаиным, А.Б. Роновым и А.Н. Балуховским в 1983 г., в пределах Циркумарктического пояса, под которым понимается площадь, ограниченная в современную эпоху с севера бровкой континентального шельфа Северного Ледовитого океана, а с юга — параллелью 60° с.ш. При этом легенда упрощена за счет отказа от климатической и тектонической нагрузки. Сделан акцент на картирование литолого-фациальной зональности. По каждой карте рассчитаны площади и объемы, занимаемые отложениями выделенных литолого-фациальных зон и отдельных групп пород. На этой основе определены массы сухого осадочного вещества и интенсивности накопления. Выявленные закономерности распределения указанных количественных параметров для Циркумарктического пояса сопоставлены с соответствующими глобальными закономерностями, обусловленными тектоническими и климатическими изменениями. Выявлен вклад региональных особенностей истории седиментации и магматизма. Сделан вывод об определяющей роли глобальных закономерностей в истории осадконакопления в регионе. Выделены два этапа истории седиментации: меловой и палеогеновый.
Ключевые слова: Циркумарктический пояс, мел, палеоген, литолого-фациальная зона, осадочные горные породы.
Б01: 10.7868/80016752515050039
Глобальные литолого-палеогеографические карты по мезозою-кайнозою были опубликованы В.Е. Хаиным, А.Б. Роновым и А.Н. Балуховским в первой половине 80-ых годов (Хаин и др., 1983). Выявленные при этом глобальные закономерности описаны А.Б. Роновым (Ронов, 1980). Предыдущая наша статья по проблеме фациальной структуры, количественных параметров и истории седиментации Циркумарктического пояса на основе применения объемного метода А.Б. Роно-ва была посвящена триасу-юре (Левитан и др., 2014). Во введении к ней отмечены те фундаментальные и прикладные проблемы, которые следует иметь в виду, используя подход А.Б. Ронова в данном регионе. Настоящая статья, по сути дела, является продолжением упомянутой выше работы и посвящена отложениям мела-палеогена. Она обладает такой же структурой, как и (Левитан и др., 2014), за исключением разделов "Введе-
ние" и "Фактический материал и методика исследования".
В разделе "Фактический материал и методика исследования" первой статьи были подробно рассмотрены наши подходы. В качестве основы для работы авторами приняты литолого-палеогеогра-фические карты для отделов мела и палеогена из "Атласа литологопалеогеографических карт Мира", опубликованного В.Е. Хаиным, А.Б. Роновым и А.Н. Балуховским в 1983 г. (Хаин и др., 1983). Соответствующие описания разрезов и карт приведены в монографии В.Е. Хаина и А.Н. Балуховского "Историческая геодинамика. Мезозой и кайнозой" (Хаин и Балуховский, 1993).
Нами произведено редактирование указанных карт для Циркумарктического пояса при фиксированном расположении континентов. Проекция карт — равновеликая азимутальная, масштаб — 1 : 25000000, каждый возрастной срез откартирован раздельно для Восточного и
Таблица 1. Возраст границ отделов мела и палеогена (Gradstein et al., 2004), а также принятый в работе А.Б. Ро-нова (1980) (дан в круглых скобках)
Отделы мела-палеогена Возраст границ отделов, млн лет Продолжительность накопления отделов, млн лет
Олигоцен 34-23 (37-25) 11 (12)
Эоцен 56-34 (58-37) 22 (21)
Палеоцен 66-56 (66-58) 10 (8)
Верхний мел 100-66 (100-66) 34 (34)
Нижний мел 146-100 (132-100) 46 (32)
Западного полушарий. Для редактирования карт использованы, в основном, обобщающие данные по крупным регионам, опубликованные после выхода в свет указанного атласа. Например, для Гренландии учтена информация из (Vorren et al., 1993), для Шпицбергена и Баренцевоморско-Карского региона — из (Smelror et al., 2009; Барен-цевская..., 1988; Шипилов и Тарасов, 1998), для Аляски — из (Plafker and Berg, 1994), для Свер-друпского бассейна (Канадская Арктика) — из (Embry, 1991). Разумеется, использованы и отдельные важные публикации по относительно небольшим районам, например, (Dickie et al., 2011; Алексеев и др., 2011; Knaust, 2009; Spicer and Herman, 2010; Daly et al., 2011; Stein, 2010). Здесь только следует добавить, что поскольку публикация всех карт в рамках данной статьи невозможна, ниже мы приводим в качестве образца только литолого-фациальные карты (с изопахитами) Циркумарктического пояса для позднего мела и олигоцена (рис. 1 и 2).
Возрастные границы отделов мела и палеогена, округленные до 1 млн лет, приняты по шкале (Gradstein et al., 2004). На этой основе рассчитана и продолжительность накопления отложений каждого отдела (табл. 1). По новым картам рассчитаны площади и объемы литолого-фациальных зон и отдельных литологических разновидностей в их пределах. С использованием общей усредненной плотности для осадочных горных пород 2.5 г/см3 и 2.8 г/см3 для эффузивов (Ронов, 1980) объемы были переведены в массы сухого осадочного или эффузивного вещества (в трлн т), а затем рассчитаны интенсивности накопления для изученных отделов мезозоя (в трлн т/млн лет).
ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
Краткое описание литолого-фациальных карт
Нижний мел. В раннем мелу на территории Циркумарктического пояса в Северной Евразии крупные области размыва располагались в трех главных регионах: 1) на Скандинавии и на северо-западе Европейской части России; 2) на Новой Земле с переходом на Полярный и Северный
Урал; 3) на севере Восточно-Сибирской платформы и в районе Колымского массива.
К северо-западу, северу и юго-востоку от первой из названных областей размыва располагались зоны мелководно-морской терригенной седиментации, в которых сформировались маломощные (обычно до 250—500 м) толщи нижнемеловых отложений с доминированием глинисто-алевритового материала. Черные сланцы этого района относятся к берриасу и залегают у берегов Норвегии на 76° с.ш. (55° северной палеошироты) (Langrock, 2004). Содержание органического углерода преимущественно морского генезиса в этих породах колеблется обычно от 5 до 20%, достигая в исключительных случаях 36% Сорг.
К востоку (вплоть до Новоземельской области размыва), а также в целом вокруг последней располагалась зона переслаивающихся углесодержа-щих континентальных песков и алевритово-пес-чаных мелководно-морских терригенных отложений. Их средняя мощность также составляет несколько сот метров.
В Российском секторе Арктики, по данным В.А. Захарова с соавторами (Захаров, 2010), боре-альный нижний мел представлен терригенными отложениями с доминированием песков и песчаников. В готериве и апте отмечены глендонитовые конкреции. Рязанско-валанжинская часть разреза представлена, в основном, морскими фациями, готерив носит переходный характер, т.е. здесь наблюдается переслаивание осадочных пород, формировавшихся в континентальных и морских условиях, а в барреме-апте преобладают континентальные фации. Альб, как и готерив, имеет переходный характер фациальных условий.
На севере Западной Сибири существовал субмеридиональный мелководно-морской пролив, заполненный глинистыми толщами мощностью 800—1000 м и окаймленный с запада и востока зонами переслаивания континентальных и мелководно-морских отложений меньшей мощности. При этом в северных частях континентальные песчаные толщи являются углесодержащими (и
продолжаются к северо-востоку в район Енисей-ско-Хатангского прогиба), а морские отложения углей не содержат и явно более тонкозернисты по своему гранулометрическому составу. На территории области размыва в Восточной Сибири и на Колымском массиве развиты впадины с континентальными углесодержащими грубозернистыми толщами моласс мощностью иногда до первых тысяч метров.
В Верхоянско-Колымской позднеюрско-сред-немеловой коллизионной системе [здесь и далее — терминология В.Е. Хаина с соавторами (Хаин и др., 2009)] доминировал глубоководно-морской флиш большой мощности (несколько тысяч метров), в Охотско-Корякском позднеюрско-средне-меловом орогенном поясе — такой же флиш и глинистые толщи, а в Охотско-Чукотском альб-сеноманском окраинно-континентальном вулка-ноплутоническом поясе — толщи морских спили-тов и глубоководно-морских глинистых отложений с кремнями, также достигающих мощности первых тысяч метров. В Новосибирско-Чукотско-Бруксовской орогенной системе отлагались континентальные песчаные формации, переслаивающиеся на севере с континентальными эффузивами (в целом мощности составляют сотни — первые тысячи метров).
Канадский щит и большая часть территории Гренландии служили областями размыва. Окраина Западной Гренландии, восток и север Канадского щита являлись областями формирования континентальных песчаных толщ с углями, чья мощность варьировала от первых сот до 1000 (местами — до 3000) метров. Эти зоны последовательно окаймлялись зонами переслаивания континентальных углесодержащих толщ и мелководно-морских существенно глинистых отложений (суммарная мощность — от первых сот до 1000—1500 м), а затем — зоной развития мелководно-морских глинистых толщ, чья мощность не превышала первых сот метров.
На западе Северо-Американской платформы располагался Великий меловой проход, занятый на востоке мелководно-морскими, а на западе — глубоководно-морскими отложениями существенно глинистого состава мощностью до нескольких сот метров. На севере в районе Аляски и северных Кордильер мощности нижнего мела возросли до нескольких тысяч метров. При этом на южной Аляске развиты глубоководные крем-несодержащие толщи и терригенный флиш, а в районе хребта Брукса — континентальные эффу-зивы.
Верхний мел. В позднем мелу (рис. 1) на территории Циркумарктического пояса в Северной Евразии существовавшая в раннемеловое время область разм
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.