СТРАТИГРАФИЯ. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КОРРЕЛЯЦИЯ, 2004, том 12, № 3, с. 40-50
УДК 551.7:551.3.051 (470.311)
СТРАТОТИП СЕРПУХОВСКОГО ЯРУСА В КАРЬЕРЕ ЗАБОРЬЕ (ПОДМОСКОВЬЕ). ЧАСТЬ II. ПРОФИЛИ СУБАЭРАЛЬНОЙ ЭКСПОЗИЦИИ
И ЦИКЛИЧНОСТЬ
© 2004 г. П. Б. Кабанов
Палеонтологический институт РАН, Москва Поступила в редакцию 07.02.2001 г., получена после доработки 25.05.2003 г.
Описан муратовский палеокарст в кровле веневского горизонта и дашковская палеопочва в кровле стешевского горизонта в разрезе Заборье. Последняя представляет собой дюрисоль с развитым приповерхностным калькретовым панцирем. Дана краткая характеристика предмосковского суб-аэрального профиля. Показано, что пятнистость в веневских и тарусско-нижнестешевских известняках и мергелях связана с ранней неравномерной пресноводной литификацией. На фоне известной ранее крупной цикличности в разрезе Заборье выделены мелкомасштабные циклы углубления-обмеления: в крупном нижнесерпуховском (тарусско-стешевском) циклите выделено 4 или 5 мелких циклитов, в вышележащей нижней части крупного верхнесерпуховского циклита присутствует, по крайне мере, один мелкий циклит.
Ключевые слова. Серпуховский ярус, диагенез, субаэральные экспозиции, циклы.
ВВЕДЕНИЕ
В данной статье продолжается изложение результатов изучения разреза Заборье (Кабанов, 2003). Сочетание фациальных характеристик слоев с последовательностью уровней обмеления и субаэральных экспозиций позволяет наметить двухпорядковую схему цикличности. Профили субаэральных экспозиций, в частности, вскрываемые в Заборье муратовский палеокарст и дашковская палеопочва, являются важными маркирующими горизонтами границ крупных подразделений и, на мой взгляд, требуют более тщательного изучения. Помимо профилей субаэральной экспозиции, следы пресноводного диагенеза встречаются практически в каждом известняковом или мергельном слое разреза. Они во многом определяют облик породы, что характерно для мелководных карбонатных отложений (Esteban, Klappa, 1983; Tucker, Wright, 1990). На некоторых уровнях пресноводные изменения связаны со стигмария-ми плауновидных и следами корней других высших растений (Кабанов, 2003). В данной статье к продуктам раннего пресноводного диагенеза отнесена также пятнистость окско-нижнесерпухов-ских известняков.
КРИВАЯ КОЛЕБАНИЙ УРОВНЯ МОРЯ
Полученная батиметрическая кривая (рисунок) согласуется с "кривой циклов второго порядка" М.С. Швецова (1938) и, с определенными
уточнениями, со схемой ритмичности VII и IX порядков М.Х. Махлиной и соавторов (1993). В серпуховской части разреза присутствует два крупных циклита. Тарусский и стешевский горизонты составляют "шестой цикл динанта" М.С. Швецова (1938), или заборьевский ритм VII порядка (Мах-лина и др., 1993). Протвинский горизонт относится к следующему, одноранговому с заборьевским, крупному циклиту, который в настоящее время считается верхним циклом серпуховского яруса (старобешевский ритм VII порядка М.Х. Махлиной и др., 1993). Разделяющая два крупных циклита дашковская палеопочва указывает на относительно долгое и, видимо, значительное по площади отступление моря.
На фоне крупной цикличности выявляется цикличность меньшего порядка, по рангу примерно совпадающая с ритмичностью IX порядка М.Х. Махлиной и др. (1993). Мои данные не подтверждают выделение тарусского и стешевского горизонтов в самостоятельные циклиты (или ритмы) VIII порядка, как это сделано в упомянутой работе. В тарусском и стешевском горизонтах границы четырех мелких циклитов маркируются впервые обнаруженными здесь горизонтами обмеления с остатками корней мангроподобной растительности. Первый (нижнетарусский) циклит соответствует пачке 2, второй (верхнетарусский) - пачке 3 и пачке 4 без ее верхнего пласта 9Ь, третий (ни-жнестешевский) начинается с верхней половины пачки 4 и заканчивается в пачке 6 (рисунок). Воз-
можно, еще один маломощный циклит следует выделить внутри пачки 6, если окажется, что четвертый корневой горизонт распадается на два сближенных горизонта. Три (или четыре) цикли-та в тарусско-нижнестешевской части разреза отличаются малой фациальной контрастностью. При этом уровни обмеления, по которым проводятся границы циклитов, определяются преимущественно по корневым горизонтам и лишены явных признаков субаэральной экспозиции (Кабанов, 2003). По-видимому, обмеления не шли дальше заселения мелководий "мангровой" растительностью, а повышения уровня моря не приводили к существенному смещению фаций, что свидетельствует о небольшой амплитуде колебаний уровня моря в тарусско-раннестешевское время.
Четвертый (верхнестешевский) циклит включает пачки 7 и 8. Кровля верхнестешевского цик-лита проходит по дашковской палеопочве и совпадает с кровлей заборьевского циклита. Фаци-ально контрастный верхнестешевский циклит начинается с относительно мелководных слоев 27 и 28 (в последнем много сифоновых водорослей подсемейства Кашаепеае), выше в ядре циклита лежат черные пластичные глины, которые вверх постепенно сменяются палыгорскитовыми сланцами с пластами и линзами доломитовых мергелей. В его наиболее верхней части развиты литоральные слоистые породы, которые венчаются дашковской палеопочвой (Кабанов, 2003). Следуя мелководно-лагунной интерпретации пластичных глин в ядре верхнестешевского циклита (Осипова, Вельская, 1965а; Махлина и др., 1993), можно сделать вывод о небольшой, может быть даже наименьшей для нижнесерпуховского времени, амплитуде подъема уровня моря (сплошная линия на рисунке). Резкие изменения в фациях при этом объясняются возрастанием горизонтальной дифференциации обстановок осадконакопле-ния, вероятно, вследствие нарастания изоляции за-ливообразной области в юго-западной части бассейна, куда увеличилось поступление тонкого терригенного материала (Осипова, Вельская,
Рис. 1. Разрез Заборье. Профили субаэральной экспозиции, корневые горизонты и кривая колебаний уровня моря.
1 - известняки; 2 - глинистые известняки; 3 - известковые мергели; 4 - доломитовые мергели; 5 - пластичные глины; 6 - "картонные" существенно палы-горскитовые глинистые сланцы; 7 - кремневые конкреции; 8 - следы корней и стигмарии: а - крупные, • - мелкие; 9 - граница стешевского и тарусского горизонтов: а - по Швецову (1948), Махлиной и др. (1993), • - по Кабанову (2003); 10 - граница стешевского и протвинского горизонтов: а - по Махлиной и др. (1993); • - по Варскову, Алексееву; в - по Кабанову (2003); 11 - профили субаэральной экспозиции; 12 - предмосковский субаэральный комплекс; 13 -барит-лимонитовые конкреции.
30-
6-
4-
2-
Профили субаэральной экспозиции и корневые горизонты
К 1?
« _ О л
8 1 3 £
и н о 28- о я 2 л н (3
& - ю
26-
----- 24- Дашковская
палеопочва
22-
20
н
«
и 18-
о
Э
(О
н и 16-
14-
12-
10-
8
Муратовский
палеокарст
II
1 5 9 13
1 — 1 2 \ \
Ч
1 — 1 \ \
6 10 (Ш>
а
3 7 11
-к
ш
4 8 12
0
а
1965а). В первой части работы (Кабанов, 2003) предлагается другое объяснение происхождения данной фации. Пластичные черные глины со специфическим набором признаков могут представлять собой не лагунные, а относительно глубоководные осадки, накапливавшиеся ниже глубины нормальной аэрации при плотностной вертикальной стратификации бассейна. В этом случае углубление могло быть весьма значительным, может быть, максимальным для нижнесерпуховского времени (точечная линия на рисунке).
Протвинский горизонт начинается с циклита, наиболее "живая" и, по-видимому, глубоководная часть которого (слои 48-49 пачки 9) резко смещена вниз - от дашковской палеопочвы ее отделяет только тонкий слой палыгорскитовой глины. К сожалению, сильная закарстованность мешает понять детали строения вышележащей части разреза, но выше этих слоев, до слоя 54 включительно, в шлифах устанавливаются все более мелководные фации. Если эта часть разреза (верхняя половина пачки 9 и пачка 10) принадлежат тому же циклиту, то мощность его регрессивной части, по крайней мере, в три раза превышает мощность трансгрессивной и наиболее глубоководной частей вместе взятых. Такое строение циклита, а также последовательность его фаций, больше напоминает циклиты московского яруса (КаЬапоу, 2003) и резко отличается от нижележащих цикли-тов серпуховского яруса. По-видимому, в начале протвинского времени, а может, уже во второй половине стешевского, амплитуда колебаний уровня моря существенно увеличилась. Одновременно происходила аридизация климата (Осипова, Вельская, 1965а) и, возможно, усиление движения воздушных масс (Кабанов, 2003). Не исключено, что вместе эти свидетельства региональной перестройки отражают глобальную дифференциацию климата и установление гляциоэвстатичес-кого механизма колебаний уровня моря вследствие развития Гондванского оледенения.
Выявленные в Заборье уровни обмеления с большей или меньшей уверенностью были прослежены в разрезе Новогуровский, в 50 км к югу от Заборья. Прослеживание муратовского палео-карста и дашковской палеопочвы здесь не вызывает трудностей. Второй, третий и четвертый корневые горизонты предположительно могут быть сопоставлены с тремя уровнями обмеления со следами корней, которые были прослежены в тарусско-нижнестешевской части Новогуровско-го разреза. Эти данные позволяют надеяться, что выявленная мелкомасштабная цикличность будет прослеживаться и в других разрезах, по крайней мере, на территории южного крыла Московской синеклизы, а в случае ее эвстатической природы - и на существенно больших расстояниях.
ПРОФИЛИ СУБАЭРАЛЬНОЙ ЭКСПОЗИЦИИ
Муратовский палеокарст. Название дается по карьеру Муратовка близ г. Калуги, где этот горизонт хорошо развит (Осипова, Вельская, 19656). "Пятнистый ризоидный известняк" в верхах венев-ского горизонта известен еще с работ М.С. Швецова, который впервые описал его в районе г. Алексина (Швецов, 1932) и интерпретировал его как "стигмариевую фазу осушения" (Швецов, 1938). А.И. Осипова и Т.Н. Вельская (19656) проследили этот горизонт в южном крыле Московской синеклизы на расстояние свыше 300 км и обосновали его использование в качестве регионального маркера кровли веневского горизонта. Ни
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.