Строение и история формирования верхнеюрских отложений района плато Демерджи и плато Тирке

Актуальность исследований. Несмотря на более чем двухсотлетнюю историю изучения верхнеюрских отложений Горного Крыма, его строение остается дискуссионным. Палеогеография и условия осадконакопления карбонатных отложений региона являются слабоизученными, а данные об их седиментологии с точки зрения современных представлений только начали появляться (ВагаЬовЫап е1 а1., 1996; Бугрова и др., 2002; К^елУвЫ, 2008, 2010).

Район плато Демерджи и плато Тирке также является предметом острых споров и, в то же время, одним из часто посещаемых геологами мест в Горном Крыму. Сложное строение и наличие мощных толщ карбонатных и обломочных отложений предопределили выбор этого объекта исследований как одного из ключевых для понимания истории формирования верхнеюрско — нижнеберриасских отложений Горного Крыма.

Верхнеюрские отложения района плато Демерджи и Тирке, как и всего Горного Крыма, представлены карбонатными, в том числе рифовыми, а также терригенными грубозернистыми отложениями, изучение которых особенно актуально в связи с возможностью нахождения залежей углеводородов в мезозойско-кайнозойском чехле в погруженных областях Черного моря. Подобные отложения могут являться резервуарами, а их геометрия и наличие разрывных нарушений могут влиять на коллекторские свойства. Поэтому представления об их структуре, фациях и диагенезе являются ключом к прогнозу потенциальных резервуаров.

В связи с вышесказанным становится очевидной необходимость изучения данного района с применением современных седиментологических методик и на основе новых структурных и стратиграфических данных.

Цель работы и основные задачи исследования. Цель работы — установление строения карбонатного шельфа и истории геологического развития района плато Демерджи и плато Тирке в поздней юре — раннем берриасе. Для этого были решены следующие задачи:

1. Установление структуры верхнеюрских отложений района плато Демерджи и плато Тирке.

2. Детальное изучение опорных разрезов, выделение литостратиграфических единиц (толщ).

3. Цитологический анализ с выделением литои микрофациальных типов, определение условий их формирования. Установление фациальных зон, в которых формировались карбонатные отложения, с использованием методики микрофациального анализа. Выявление главных рифообразующих организмов, типизация рифовых построек.

4. Реконструкция первичных взаимоотношений толщ, их корреляция на основе полевых наблюдений, стратиграфических и фациальных данных.

5. Восстановление этапности формирования и создание моделей осадконакопления выделенных литостратиграфических единиц.

Научная новизна. Детально изучены верхнеюрско — нижнеберриасские (?) отложения района плато Демерджи и Тирке с позиции современных седиментологических представлений. Впервые показаны широкое распространение и важная роль микроинкрустаторов и микробиалитов как рифостроителей в Горном Крыму. Кроме того, получены новые данные, существенно изменившие представления о строении и стратиграфии района. В результате комплексных исследований впервые предложены общие модели формирования и эволюции карбонатной платформы Горного Крыма, установлены фациальные области карбонатного и терригенного осадконакопления в пределах изученного района. Впервые установлено изменение геометрии этой карбонатной платформы на рубеже юры и мела.

Практическая значимость. Аналоги терригенных и карбонатных комплексов изученного района в прилегающей акватории Черного моря потенциально могут являться коллекторами углеводородов. Новые данные могут быть учтены при их поисках и построении геологической модели. Полученные результаты об этапности развития изученного региона могут служить базой для интерпретации геофизических данных на закрытой территории и в пределах акватории. Они могут быть использованы для седиментологических и стратиграфических исследований верхнеюрских отложений в других районах Горного Крыма.

Защищаемые положения:

1) Впервые для верхнеюрских — нижнеберриасских (?) отложений района плато Демерджи и плато Тирке установлено пять фациальных зон карбонатной платформы, которые могут относиться и к рампу, и к окаймленной платформе: литорали, изолированной лагуны, ограниченно-морской зоны внутреннего рампа (слабоизолированной лагуны), открыто-морской зоны внутреннего рампа (открытой лагуны), среднего-внешнего рампа (склона окаймленной платформы).

2) На основании сравнительного микрофациального анализа мелководных отложений плато Демерджи — Тирке и глубоководных отложений района р. Тонас и г. Феодосия установлено, что в позднем титоне платформа представляла собой ступенчатый рамп, а в раннем берриасе — окаймленную карбонатную платформу. Изменение типа платформы произошло вблизи границы юры и мела.

3) Установлена важнейшая рифообразующая роль микроинкрустаторов и микробиалитоввыделено три типа рифовых построек с их участием: 1) прибрежные преимущественно коралловые и рудистовые рифы без или со слабым развитием микроинкрустаторов Lithocodium — Bacinella, 2) открыто-морские мелководные рифы со значительным развитием микроинкрустаторов Lithocodium — Bacinella, 3) относительно глубоководные преимущественно микробиальные рифы.

4) Впервые установлено три этапа в развитии изученного района в поздней юреначале берриаса (?): I — развитие дельты гилбертова типа в (?) оксфорде — кимериджеIIформирование карбонатной платформы с микробиальными рифами на склоне в кимеридже (?) — титонеIII — разрушение краевых фаций карбонатной платформы в (?) титоне — раннем берриасе, на фоне которого в титоне (?) произошла регенерация дельты гилбертова типа, а затем ее отмирание.

Фактический материал. В основу работы положены полевые исследования автора, проведенные в районе плато Демерджи и плато Тирке совместно с C.B. Рудько (ГИН РАН) в 2008 и 2010;2012 гг., а также в районе г. Феодосия (Восточный Крым), проведенные в 2010 г. совместно с Е. Ю. Барабошкиным, С. Е. Крупкиным (МГУ), C.B. Рудько (ГИН РАН), А. Ю. Гужиковым и М. И. Багаевой (СГУ). Детально описаны шесть разрезов верхнеюрских — нижнеберриасских (?) отложений общей мощностью более 2-х км в районе плато Тирке и плато Демерджи и разрез пограничных юрско — меловых отложений в районе г. Феодосия общей мощностью более 300 м. В разрезах выделены и закартированы литостратиграфические подразделения (толщи), определены их состав, структурные и текстурные особенностиустановлены их первичные взаимоотношения. Изучено более 540 шлифов, в том числе более 500 шлифов из карбонатных пород. Дополнительно изучены шлифы из карбонатных разрезов Восточного Крыма: из титонберриасских отложений района г. Феодосия — 56, из района р. Тонас — 20- из оксфордских отложений г. Алчак-Кая — 20.

На основании материалов, предоставленных автором, была определена микрофауна А. А. Федоровой, О. В. Шурековой (ФГУНПП Геологоразведка) и Е. С. Платоновым (СПбГУ). Кроме того, использовались определения макрофауны, выполненные Е. Ю. Барабошкиным (МГУ) и Н. И. Лысенко (Таврический университет, г. Симферополь), собранной Е. Ю. Барабошкиным, B.C. Милеевым, С. Б. Розановым, И. В. Шалимовым, М. В. Коротаевым, М. Ю. Никитиным (МГУ) в 1995;1996, 2007, 2009 гг.

Апробация работы. Основные результаты работы были представлены на российской конференции «Год Планеты Земля» (Москва, 2009) — XVI Международной конференции «Ломоносов» (Москва, 2009) — на совещании по проблемам региональной геологии Северной Евразии «Муратовские Чтения» (Москва, 2010) — конференции «Палеострат-2011» (Москва, 2011) — Четвертом Всероссийском совещании «Юрская система России, проблемы стратиграфии и палеогеографии» (Санкт-Петербург, 2011) — 3-м Международном симпозиуме по геологии Черноморского региона (Бухарест, Румыния, 2011) — конференции «Ломоносовские чтения» (Москва, 2011) — Всероссийском литологическом совещании (Санкт-Петербург, 2012).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 статьи в российских реферируемых журналах, рекомендованных ВАК, и 11 тезисов докладов в российских и зарубежных изданиях.

Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения, 11 глав, заключения, списка литературы, 3 приложений. Объем диссертации составляют 132 страницы машинописного текста, 5 таблиц, 129 рисунков, 24 страницы приложений.

Список литературы

включает 151 наименование (из них 88 на русском и 63 на иностранных языках).

10.4. Выводы.

Выделенные 3 типа рифов были приурочены к различным фациальным зонам:

— рифовые постройки без инкрустаций или со слабым их развитием (1) были распространены в относительно близких к суше мезоили эутрофных мелководных нормально-, редко в изолированно-морских условиях, батиметрически выше рифов с обильными инкрустациями Lithocodium — Bacinella. Они образовывали биостромы и/или достаточно небольшие биогермы.

— рифы, сложенные ассоциацией Lithocodium — Bacinella или обильно инкрустированные ей (2), росли в мелководных олиготрофных нормально-морских условиях внутренней платформы и ее края или внутреннего, реже среднего рампа при низкой скорости седиментации при относительной удаленности от терригенных источников сноса. Сообщества микроинкрустаторов стабилизировали и скрепляли осадок, принимая крайне активное участие в рифообразовании, создавая микрокаркас, и формировали отдельные биостромы.

— для преимущественно микробиальных рифов (3) характерна ранняя цементация, образование в условиях спокойной гидродинамики при низких скоростях седиментации, возможных дефиците кислорода и малой освещенности. Они могли формироваться как на крутых ступенчатых склонах платформ (Leinfelder et al., 1996, 2002; Dupraz, Strasser, 1999; Leinfelder, 2001; Deila Porta et al., 2003; Kenter et al., 2005), так и в зоне среднеговнешнего рампа (Tucker, Wright, 1990; Monty, 1995; Leinfelder et al., 1996, 2002; Dupraz, Strasser, 1999; Leinfelder, 2001; Riding, 2002; Kabanov, 2003; Кабанов, 2009). Глубина их распространения составляла десятки метров, и могла, вероятно, достигать первых сотен метров в случае чистых микробиальных рифов. Микробиалиты являются характерной составляющей иловых холмов.

Итак, наряду с «классическими» рифостроящими организмами (кораллами, рудистами и губками), широкое распространение в поздней юре — раннем берриасе Горного Крыма получили микроинкрустаторы и микробиалиты, широко участвовавшие в рифообразовании.

Глава 11. Этапы и условия формирования верхнеюрскихнижнеберриасских? отложений района плато Демерджи и плато.

Тирке.

Результаты проведенных исследований позволили реконструировать условия и этапы формирования выделенных толщ. Каждая из толщ отвечает определенной обстановке накопления, связанной с определенным этапом развития бассейна, а вертикальная последовательность толщ, несмотря на сложную тектонику, близка к первичной.

11.1. Толща I.

Слагающие толщу отложения, как уже было сказано в главе 6, типичны для фронта дельт гилбертова типа (рис. 11.1- Postma, 1990; Breda et al., 2007; Longhitano, 2008), на что впервые обратил внимание Ю. О. Гаврилов (ГИН РАН). Подобные дельты имеют хорошо выраженный крутой склон, часто контролируемый разрывными нарушениями, на котором происходит отложение крупнообломочного материала. Река при этом, как правило, дренирует сильно расчлененный рельеф, чем объясняется грубообломочность отложений (Лидер, 1986; Рединг и др., 1990; Breda et al., 2007). Вытекающая речная струя, динамика которой определяется процессом турбулентной диффузии, имеет плотность сопоставимую с плотностью воды принимающего бассейна. Поэтому путь транспортировки крупнообломочного осадка волочения значительно короче, чем суспензионного, что приводит к отложению первого во фронте дельты (и продельте) с образованием крупномасштабной косой слоистости с крутыми углами падения, а последнего — дальше в бассейне (Лидер, 1986; Рединг и др., 1990). Подобные дельты часто образуются в рифтовых условиях (Postma, 1990; Malartre et al., 2004; Longhitano, 2008).

Присутствие горизонтов алевролитов и песчаников среди прослоев конгломератов с галькой пород таврической серии на юго-восточном склоне г. Ю. Демерджи представляют собой тонкозернистые отложения, сформированные на ранней стадии образования толщи I, и возможно, фацию авандельты. Подобный вывод косвенно подтверждается описанной М. В. Муратовым и др. (1969) мощной толщей песчаников на ЮВ склоне г. Ю. Демерджи.

Лиловая окраска толщи, вызванная окислением железа, образовалась во время экспозиции толщи, связанной с понижением уровня моря.

Источник сноса. Традиционно источник сноса для конгломератов толщ I и III г. Южная Демерджи считался южным (Чернов, 1963, 1970, 1971; Муратов и др., 1969;

Река с блуждающими руслами.

Нижние горизонтальные слои: турбидиты.

Шнюков и др., 1990), хотя в последнее время такое его положение ставилось под сомнение (Лаломов, 2007; Брагин, Аристов, 2008; Пискунов и др., 2012а).

Одним из ключевых вопросов является местонахождение питающей провинции.

Присутствие гранитных галек докембрийского возраста (Андреев и др., 1993; Соловьев,.

Рогов, 2010) и палеозойских осадочных отложений (Чернов, 1963, 1971; Брагин, Аристов,.

2008) оставляет этот вопрос дискуссионным, так как отвечающих им отложений в Горном.

Крыму не известно. Сторонники южного источника сноса предполагают нахождение этих пород под дном Черного моря. Горный характер питающих рек дельт гилбертова типа не позволяет говорить об Украинском щите Восточно-Европейской платформы, как источнике сноса, но такими могут быть отложения Скифской плиты.

Передовые слои: галечно-гравийные отложения рек с блуждающими руслами.

Передовые слои (фронт дельты): итациооные отложения с косыми сериями с наклонами до 30° верхние слои передовые слои нижние слои.

Рис. 11.1. Схема строения дельты гилбертова типа (по Nichols, 2009 с изменениями).

Специальные исследования для решения этой проблемы не проводились. Установление положения источника сноса осложняется сложной тектоникой как изученного района, так и всего Горного Крыма. Падение на юго-запад и запад косых серий в конгломератах толщи I в г. Ю. Демерджи может предполагать его восточный или юго-восточный источник сноса. Однако, наличие предположительных отложений авандельты на восточном склоне и развернутые падения конгломератов толщи III относительно толщи I не могут подтвердить восточного и юго-восточного источника сноса. Падения внутри толщи III также отличаются друг от друга, меняя свои азимуты с восточных на северные и северо-западные. Такие различия азимутов могут быть вызваны тектоническим вращением блоков и/или накоплением конгломератов в различных частях конуса выноса. Поэтому разнообразные азимуты падения не могут подтвердить какого-либо положения источника сноса.

11.2. Толща II.

Толща представляет собой трансгрессивные отложения мелководной карбонатной платформы с преимущественно микробиальными рифами, развитыми на ее склоне.

В каждом изученном разрезе толщи были выделены две пачки. Нижние пачки отвечают близким к берегу приливно-отливным руслам, либо отмелям, в разрезе 2- слабоизолированным условиям лагун или рампа — в разрезе 3- открыто-морским условиям лагун окаймленной платформы или внутреннего рампа — в разрезе 4. Верхние пачки отвечают мелководным открыто-морским условиям в разрезах 2 и 3, и более глубокодному преимущественно микробиальному рифовому комплексу вблизи базиса воздействия штормовых волн — в разрезе 4. Таким образом, нижние пачки накапливалась в менее глубоководных условиях по сравнению с верхними. Это подтверждается наличием онкоидных горизонтов в основании разреза 3, присутствием отдельных онкоидов в разрезе 2, характерных для начала трансгрессий (Flugel, 2010), а также обилием терригенной примеси в базальных частях всех трех разрезов, свидетельствующим о перемыве толщи I.

Схожее строение и небольшая мощность пачек и единый трансгрессивный тренд для них позволяет их коррелировать и предполагать одинаковый возраст для всей толщи.

Восстановление геометрии платформы затруднительно в силу разрозненности обнажений и отсутствия краевых и переходных фаций. Тем не менее, наиболее вероятной представляется модель ступенчатого рампа в силу того, для вышележащих отложений она вполне очевидна.

Окончание терригенного сноса для толщи II может быть связано с миграцией дельты, либо с ее затоплением в результате трансгрессии. Трансгрессивный цикл в толще 2 и возвращение условий дельты гилбертова типа для толщи Ш подтверждают вторую гипотезу.

11.3. Толща III.

Накопление толщи III отвечает этапу возобновления терригенного сноса и отложения конгломератов и карбонатных брекчий на склоне, возможно, частично на его подножье в условиях дельты гилбертова типа. Склон дельты имел более пологую морфологию, чем в случае толщи I, поскольку в нем отсутствуют явные признаки крупномасштабной слоистости, а для г. Южная Демерджи C.B. Рудько были интерпретированы (Пискунов и др., 2012а) межрусловые и темпеститовые фации менее характерные для крутых склонов.

Карбонатные брекчии являются продуктом разрушения преимущественно микробиальных рифовых комплексов (близких к толще II г. Пахкал-Кая) позднеюрской карбонатной платформы, предположительно располагавшейся на севере. Захоронение происходило ниже базиса штормовых волн. По результатам микрофациального анализа обломков было установлено широкое распространение рифов на (крутом?) склоне платформы с возможным дефицитом кислорода вблизи дна, на глубинах от первых десятков до сотни метров. Карбонатные брекчии толщи III по аналогии с брекчиями толщи IV относятся к мегабрекчиям (см. ниже раздел 11. 4).

Источник сноса. По присутствию континентальных фаций в конгломератах на севере г. Чатырдаг (Барабошкин, 2007), предположительно, надстраивающих гилбертову дельту, для конгломератов толщи Ш можно предположить западный или северо-западный источник сноса. Такое положение согласуется с наличием глубоководных отложений в Восточном Крыму.

Значительное уменьшение содержания обломков верхнеюрских известняков в северном направлении для толщи III и исключение роста разрушавшихся микробиалитов в условиях дельты указывают на различные источники сноса для терригенных конгломератов и карбонатных брекчий. Направление убывания количества карбонатных обломков на юг свидетельствует об их северном источнике сноса и, соответственно, таком же положении платформы относительно бассейна седиментации.

11.4. Толща IV.

Брекчии толщи IV относятся к мегабрекчиям (Flugel, 2010; Sano, Tamada, 1994) по следующим признакам: присутствие обломков аномально большого размера (до 1,5 м) внутри средне и/или хорошо сортированного матрикса, наличие смешанных мелководных и склоновых микрофаций.

К образованию мегабрекчий, как правило, приводят сейсмические события, разрушающие край платформы с образованием гравитационных потоков на крутых склонах платформ (Spence, Tucker, 1997; Flugel, 2010). Этому могли способствовать синседиментационные разрывы, контролировавшие склон платформы (рампа?). В то же время важна роль ранней литификации (Kenter et al., 2005) и наличие близповерхностных водонасыщенных горизонтов осадков, повышенное давление поровой воды в которых приводит к увеличению их пластичности и дезинтеграции вышележащих уже литифицированных отложений (Spence, Tucker, 1997). Накопление мегабрекчий происходит на средних или нижних частях склона (Chen, 2002; Renter et al., 2005; Flugel, 2010), либо, при больших массах материала, в его подножии (Flugel, 2010). Таким образом, мегабрекчии образовались благодаря ранней литификации рифовых фаций платформы, обрушавшихся при подвижках вдоль разрывов, контролировавших ее склон.

Разрушавшиеся рифовые комплексы, также как в случае толщи III, имели преимущественно микробиальный состав с незначительным присутствием метазой, прежде всего кораллов и губок, и были широко распространены на склоне. Они росли на глубинах от первых до нескольких десятков метров. Присутствие в них микроинкрустаторов, характерных для мелководных рифовых фаций, предполагает кратковременное обмеление от нескольких до первых десятков метров. Нахождение в брекчиях позднекимериджской формы Disphinctoides cf. modestus свидетельствует о (1) существовании более древней разрушавшейся части платформы и (2) вовлечении в шлейф различных по возрасту фаций.

Источник сноса. Идентичность микрофаций карбонатных обломков толщ Ш и IV, возможно, их частичное фациальное замещение, и генетическая близость указывают на единый источник сноса для них в виде разрушавшегося склона карбонатной платформы. Поэтому так же, как и для толщи Ш предполагается нахождение разрушавшейся карбонатной платформы, служившей источником сноса для брекчий толщи IV, на севере.

11.5. Толща V.

Тип карбонатной платформы. Установление типа карбонатной платформы для толщи V осложняется сложной тектоникой района (глава 3- Муратов и др., 1969; Бахор, 1992; Милеев и др., 1995, 2006, 2009; Юдин, 2001, 2009; Барабошкин, Пискунов, 2010; Пискунов и др., 2012а), слабой седиментологической изученностью близлежащих районов и накоплением толщи в мелководных условиях, на которые в большей мере влияла не столько конфигурация карбонатной платформы, сколько интенсивность погружения бассейна, скорость осадконакопления и эвстатические колебания.

Признаками, свидетельствующими о смене геометрии платформы, могут являться (1) значительное количество вакстоунов МТ 6 (начиная с пачки 14), говорящее об уменьшении гидродинамики из-за появления окаймляющего пояса платформы- (2) пелоидно-кортоидные отмели (пачка 11), располагающиеся между отложениями с олиготрофными инкрустаторами Lithocodium — Bacinella (МТ 12), характерными для удаленных от берега областей. Подобные отмели более типичны для окаймленных платформ, нежели для рампов (Schlager, 2002).

Названные признаки не являются прямым доказательством геометрии платформы, поэтому для решения данной проблемы были дополнительно изучены пограничные титон-берриасские глубоководные отложения в районе г. Феодосия и р. Тонас (глава 8). По результатам этих исследований было установлено существование ступенчатого рампа по профилю плато Демерджи и Тирке — плато Караби — р. Тонас — г. Феодосия в позднем титоне и его переход в окаймленную карбонатную платформу близи границы титона и берриаса.

Аналогичная закономерность была выявлена и в толщах III и IV района плато Демерджи и плато Тирке: карбонатные обломки в нижней части разреза слагают относительно глубоководные тромболитовые и микробиальные микрофации (МТ 11, 13, 14), выше по разрезу появляются мелководные обломки (МТ 12, 7−5- пачка 1 толща IV разреза 5) и только в кровле разреза (основание пачки 3 толщи IV в разрезе 5) появляются единичные горизонты с преобладанием мелководных брекчий МТ 12, 5 и 3. Это, хотя и не позволяет коррелировать прослои кальцитурбидитов района г. Феодосия и брекчий толщ III и IV, но может косвенно свидетельствовать о постепенном обмелении источника сноса брекчий и начале преобразования рампа в окаймленную платформу вблизи границы титона и берриаса.

Таким образом, можно заключить, что толща V в конце титона накапливалась на ступенчатом рампе, а с начала берриаса — на окаймленной платформе. Условная граница, отвечающая этой смене, проведена в подошве пачки 10 разреза 6, где зафиксировано окончание первого из нескольких периодов обмеления вблизи предположительной границы титона и берриаса.

Общая характеристика условий осадконакопления толщи V. Для накопления толщи V выделено 6 циклов:

Цикл 1 (пачка 1) представлен несколькими периодами обмелений, во время которых происходила смена условий осадконакоплениия от преобладающей ограниченно-морской зоны рампа к близбереговым отмелям и литоралям, вплоть до экспозиции территории. Преобладание МТ 1−3 свидетельствует об относительно близкой суше, но отсутствие терригенного сноса предполагает, что суша являлась экспонированной частью карбонатной платформы. Значительное количество онкоидов может характеризовать трансгрессивный цикл (Vedrine et al., 2007; Flugel, 2010).

Цикл 2 (пачки 3−8) характеризуется преобладанием МТ 5, 9, 10, 12 и других, что отвечает стабилизации нормально-морских мелководных условий при умеренной гидродинамике открыто-морской зоны внутреннего рампа, иногда чередующихся с условиями среднего рампа. На этом фоне отмечены единичные периоды обмеления при повышении гидродинамики с образованием отмелей (пачки 2, 7, 3), изолированных лагун (пачки 3, 5), вплоть до экспозиций в литоральных условиях (пачки 2, 6?). В цикле представлены два трансгрессивных тренда, выразившихся в стабилизации условий среднего рампа в начале (пачка 3) и конце цикла (пачка 8).

Цикл 3 (пачки 9−14) ознаменовался резким обмелением, приведшим к постепенному становлению мелководных условий со спокойной — умеренной гидродинамикой окаймленной платформы вблизи предположительной границы титона и берриаса. Цикл включает несколько периодов обмеления, выразившихся в смене условий открыто-морских и изолированных лагун на литоральные, и открыто-морской лагуны на изолированную в конце цикла.

Описанные циклы 1−3 выделены для отложений плато Демерджи. Они характеризуются медленной скоростью осадконакопления, которая интерпретируется по присутствию значительного количества микритизированных зерен и ассоциаций ЬИкососИит — ВастеИа, и относительной удаленностью от терригенных источников сноса.

Цикл 4 (пачки 15−19) характеризуется спокойными гидродинамическими условиями открыто-морской лагуны, типичными для вакстоунов МТ 6. Появление в них большого количества коралловых биогермов, углистого детрита, немногочисленных олиготрофных микроинкрустаторов МТ 12, не образующих биогермы, свидетельствуют о значительном привносе питательных веществ (ЬетГеМег е1 а1., 1996, 2002; ЬетАеШег, 2001) и близости суши. Это согласуется с наличием экспозиций (глины пачки 16). В конце этапа произошло незначительное обмеление и появление изолированной лагуны и отмелей. Образованию пачки отвечают высокие скорости осадконакопления.

Цикл 5 (пачки 20−22) схож с циклом 2, но отличается присутствием терригенных прослоев, обилием микритизированных зерен МТ 5, кораллов и рудистов (МТ 9−10). Количество кораллов возрастает вблизи терригенных прослоев, часто чередуясь с ними. Эта закономерность связана с привносом питательных веществ, сопутствовавших терригенному привносу и благоприятным для роста кораллов. Его отсутствие приводило к установлению олиготрофных условий и появлению инкрустаторов МТ 12. Увеличение терригенной примеси свидетельствует о близости суши.

Цикл 6 (пачки 23−24) начинается с существования изолированной лагуны, которая при трансгрессии переходит в открытую лагуну и накоплению отложений ниже базиса обычных волн. В конце цикла происходит регрессия, приведшая к образованию изолированной лагуны с отмелями, водорослевыми маршами литорали и к экспозиции.

Для циклов 4−6, выделенных в разрезе плато Тирке, характерно более близкое расположение суши.

В целом, накопление толщи V характеризовалась медленной скоростью, наличием относительно удаленного источника терригенного сноса — суши в позднетитонское время и относительно близкого в раннеберриасское (?) время. Она накопилась в результате обширной трансгрессии, поскольку сходные одновозрастные отложения беденекырской свиты широко распространены в Горном Крыму.

Итак, толща формировалась в крайне мелководных условиях внутреннего, реже среднего рампа и внутренних фациальных зон окаймленной платформы. Смена фациальных зон объясняется различной скоростью компенсации бассейна и, возможно, локальным изменением рельефа дна. Корреляция с пограничными отложениями титона и берриаса района г. Феодосия, позволяет предполагать наличие регрессивного события в терминальном титоне, выразившегося в нескольких циклах обмеления, сопровождавшихся экспозициями, и смене типа платформы от ступенчатого рампа на окаймленную платформу. Постепенная, часто латеральная, компенсация бассейна, которая приводит к подобной эволюции платформ (Tucker, Wright, 1990) выразилась в постепенном отступании моря.

Пространственное положение. Характерная черта толщи V — отсутствие признаков генетической близости с отложениями других толщ, а надвиг в ее основании имеет признаки наиболее значительного перемещения по сравнению с другими. Следовательно, формирование толщи происходило на удалении от области формирования остальных толщ, располагаясь к северу от нее. Такая интерпретация основана на следующих соображениях:

— надвигание пород происходило с севера (Бахор, 1992; Милеев и др., 2006, 2009), на что также указывает северо-западный наклон поверхностей надвигов. позднетитонский — раннеберриасский? возраст толщ Ш и IV близок по времени формирования к отложениям толщи V. Северный источник сноса карбонатных обломков для них предполагает увеличение глубин накопления платформы на юг в позднем титоне — раннем берриасе.

11.6. Этапность формирования.

Таким образом, была выявлена следующая этапность (представлена на рис. 11.2А, отсутствие ориентировки в нем для этапов I и П сделано специально, так как достоверных данных об отношении дельт и платформ к сторонам света нет) осадконакопления:

1. В оксфорде — кимеридже? (толща I) образовалась дельта гилбертова типа, вероятно, на борту крупного грабена (рифта?). Дельта контролировалась синседиментационными разрывами, а в ее фронте формировались гравитационные потоки.

Ступенчатый рамп окаймленная платформе суша: а — возвышенная, б — низменная.

Рис. 11.2. А — этапы формирования верхнеюрских — нижнеберриасских (?) отложений района плато Демерджи и плато Тирке, Б — развитие карбонатной платформы центральной и восточной частей Горного Крыма в позднем титоне — раннем берриасе.

2 В кимеридже (?) — титоне (толща II) в условиях трансгрессии росла карбонатная платформа, на склоне которой были развиты преимущественно микробиальные рифы (иловые холмы).

3. В титоне (?) возобновился терригенный снос в условиях дельты гилбертова типа (толща Ш). Одновременно, благодаря действию разрывов, разрушались склоновые, относительно глубоководные микробнальные рифовые фации кимеридж (?) — титонской (?) карбонатной платформы. Платформа продолжала разрушаться и в позднем титонераннем берриасе (?), когда терригенный снос прекратился (толща IV). Вероятно, она располагалась на севере, как и ее вероятные мелководные аналоги, представленные толщей V и находившиеся на удалении от данного района. В позднем титоне платформа представляла собой ступенчатый рамп, а на рубеже юры и мела она была преобразована в окаймленную карбонатную платформу (рис. 11.2Б). Склон платформы, контролировавшийся разрывами, вероятно, отвечает восточному обрыву Караби-яйлы и находится в районе современной р. Тонас.

Заключение

.

Проведенное исследование позволило сделать следующие выводы:

1) Район плато Демерджи и плато Тирке имеет сложное геологическое строение. Он состоит из трех блоков, разделенных субвертикальными разрывами и осложненных надвигами.

2) Разрез района образован пятью толщами. Для карбонатных толщ (II и V) установлено несколько фациальных зон рампа сходных с таковыми для окаймленной карбонатной платформы: литорали, изолированной лагуны, ограниченно-морской зоны внутреннего рампа (слабоизолированной лагуны), открыто-морской зоны и отмелей внутреннего рампа (открытой лагуны), среднего-внешнего рампа (склона, подножья (?) платформы).

3) В районе плато Демерджи и плато Тирке в пределах названых фациальных зон были распространены три типа рифовых построек: 1) преимущественно коралловые и рудистовые биостромы и биогермы без микроинкрустаторов ЬИЪососИит — ВастеПа или со слабым их развитием- 2) биостромы со значительным развитием микроинкрустаторов ЬиИососИит — ВастеПа- 3) преимущественно микробиальные иловые холмы. Первый тип рос в прибрежных мезоили эутрофных нормально-морских мелководных условияхвторой тип — в мелководных олиготрофных нормально-морских условиях внутренней платформы или внутреннего, реже среднего рампа при низкой скорости седиментации при относительной удаленности от терригенных источников сносатретий тип — вблизи и ниже базиса воздействия штормовых волн на склоне платформы и/или на среднемвнешнем рампе. Перечисленные типы рифов распространены во всем Горном Крыму. Наряду с «классическими» рифостроящими организмами (кораллами, рудистами и губками), широкое распространение в поздней юре — раннем берриасе Горного Крыма получили микроинкрустаторы и микробиалиты, широко участвовавшие в рифообразовании.

4) В кимеридже (?) — титоне карбонатная платформа центральноговосточного Горного Крыма представляла собой ступенчатый рамп, который вблизи границы титона и берриаса был преобразован в окаймленную карбонатную платформу.

5) В развитии изученного района в поздней юре — начале берриаса выделяется 3 этапа: I (оксфорд — кимеридж?) — дельте гилбертова типа (толща I) — II (кимеридж? -титон) — маломощной карбонатной платформе, которая росла во время трансгрессии (толща II) — Ш (титон — ранний берриас?) — разрушению относительно глубоководных преимущественно микробиальных фаций карбонатной платформы (толщи Ш, IV), на фоне которого в титоне (?) произошла регенерация дельты гилбертова типа и ее отмирание (только толща III). Мелководные фации (толща V) разрушавшейся платформы располагались на удалении от области накопления обломочных толщ и являлись частью обширной карбонатной платформы, развивавшейся в пределах всего Горного Крыма.

6) Изученные карбонатные отложения испытали несколько стадий диагенеза: 1 — морской диагенез- 2 — диагенез в прибрежной вадозной зоне- 3 — метеорный диагенез в вадозной и фреатической зонах и/или зоне неглубокого погружения- 4 — диагенез, связанный с надвигообразованием в виде образования жил шестоватого кальцита и стилолитов- 5 — диагенез погружения.