Біостратиграфія середньо- та верхньоміоценових відкладів Південної України за остракодами

Отримані результати свідчать про досить високий потенціал остракод для розчленування та кореляції міоценових відкладів Південної України.

ПАЛЕОЕКОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА МІОЦЕНОВИХ БАСЕЙНІВ ПІВДНЯ УКРАЇНИ ЗА ОСТРАКОДАМИ

Основи уявлень щодо палеобіономії та палеогеографії міоценових басейнів Східного Паратетису висвітлено у ряді узагальнюючих робіт (Молявко, 1960; Дидковский и др., 1971; Стратиграфія УРСР, 1975; Ильина и др., 1976; Невесская и др., 1984; Гончарова, 1989; Гончарова, Ильина, 1997; Гончарова и др., 2001; Крашенинников и др., 2003 та ін.). Відомі палеоекологічні праці по остракодам середнього-верхнього міоцену охоплюють в більшій мірі територію Північного Причорномор'я та південного схилу Українського щита (Люльев, 1966, 1967, 1969, 1985, 1986; Дидковский и др., 1968; Ильницкая, 1968, 1973, 1975; Куличенко и др., 1976) та містять іноді досить загальні висновки, в значно меншій - Рівнинного Криму (Пищикова, 1992). Найважливішими факторами, що визначали екологію та палеогеографію Евксино-Каспію в окремі інтервали часу, були тектогенез гірських споруд Альпійського складчастого поясу, глобальні евстатичні явища та клімат.

Тарханський басейн. У ранньому тархані більша частина дослідженого регіону була вкрита мілководним маячкінським морем (Чекунов и др., 1976). На території Керченського півострова існував глибоководний камишлацький басейн, де процеси стагнації, перешкоджали поширенню бентосу, за винятком поодиноких Pseudobythocythere та Cytheridea. У середньому тархані на південному схилі Українського щита існував мілководний, теплий (не менше 20єС у придонній частині) нормально-морський томаківський басейн, в якому поряд з устрицями мешкали нормально-морські остракоди (Cytheridea, Cytheretta), форамініфери, балянуси, морські їжаки, моховатки тощо.

Глибоководна частина акваторії була приурочена до Керченського півострова, де у теплих (не менше 15єС) придонних водах в умовах несприятливого газового режиму мешкала невелика кількість видів нормально-морських остракод. Солоність води у Альмінській затоці була достатньо високою для розвитку полігалінних Carinocythereis та Cytheridea. Глибина басейну не перевищувала нижніх позначок субліторалі. Температура придонних вод складала від 12 до 15єС.

У пізньому тархані на південному схилі Українського щита існувало мілководне нормально-солоне тепле море (температура придонних вод близько 20єС), де мешкали повносолоні роди Cytheridea, Loxoconcha, Cytherura, Costa, Cytheretta та ін. В Альмінському районі глибини не перевищували відміток нижньої-середньої субліторалі. Загальний склад остракодових асоціацій, а також наявність голок морських їжаків передбачає тепловодний характер моря.

Поступове замкнення басейну до кінця юраківського часу привело до зменшення глибин та солоності. Остракодові спільноти відрізнялися слабкою таксономічною різноманітністю (Ilyocypris, Xestoleberis, Leptocythere, Loxoconcha, Pseudobythocythere) та високою продуктивністю. Вивчені ценози є схожими з тарханськими остракодовими фаунами східної частини Евксіно-Каспію (Победина, 1956; Шнейдер, 1975), спільнотами остракод карпатських морів Західного Паратетису (Chronostratigraphie und…, 1967). Присутність найбільшої кількості загальних тархан-карпатських форм в Альмінському районі Криму свідчить про його близькість до протоки, яка поєднувала Західний та Східний Паратетис у кінці раннього міоцену.

Чокрацький басейн. Чокрацький басейн Рівнинного Криму виділявся невеликими глибинами (верхня сублітораль). Частина акваторії, що була приурочена до Південно-Західного Криму (півострів Гераклея) та Симферопольського підняття, характеризувалася досить високою солоністю, яка сприяла розвитку нормально-морських форм остракод родів Eocytheropteron, Trachyleberis, Triebelina, а також форамініфер та морських їжаків (Барг та ін., 2003).

Температура придонних вод наближалася до 20 єС. В Індольській западині остракоди користувалися обмеженим розповсюдженням, комплекси складалися з поодиноких морських Cytheridea, які мешкали в умовах мілководдя, доброї прогрітості придонних вод (від 12 до 15єС) та їх насиченості карбонатом кальцію. Знахідки стеногалінно-морських форм Triebelina raripila, Aurila convexa, загальних для Східного та Західного Паратетису, дозволяють припускати ймовірність їх сполучення на початку середнього міоцену.

Караганський басейн. Внаслідок ізольованості караганського моря, його гідрохімічний режим був аномальним. Практично повсюдно, за виключенням найбільш глибоких місць, формувались мономорфні спаніодонтелові ценози (Стратиграфія УРСР, 1975). Склад остракод північно-причорноморської ділянки караганського басейну (Ilyocypris, Limnocythere, Darwinula) вказує на солонуватоводне середовище мешкання даної групи фауни, але наявність у великій кількості ультрагалінних представників Eucypris ex gr. inflata припускає існування переосолонених ділянок караганського моря (Люльев, 1969). Глибини караганського басейну були незначними. Найбільш глибоководні його ділянки (15,0-20,0 м) розташувалися на Керченському півострові, в Індольській западині та західній периферії Альмінської западини.

Конкський басейн. В результаті трансгресії територію півдня України зайняв нормально-морський конкський басейн, солоність якого була дещо зниженою на початку і кінці його існування. У ранньоконкський час існувало мілководне море з мінімальними відмітками глибин в районі Симферопольського підняття. Загальне поглиблення конкського моря відбувалося в бік Індольського прогину. Солоність відрізнялася від нормальної в бік зниження, на що вказують знахідки еврігалінного Cyprideis, солонуватоводних Cyclocypris, Loxoconcha. Наявність численних кременистих організмів (діатомей, радіолярій, губок) свідчить про досить холодний температурний режим картвельського моря (Иванова, Ольштынская, 2004).

Впродовж сартаганського часу існувало мілке тепле море із рухомим водним середовищем, що забезпечувало нормальний газовий режим. Глибини не перевищували верхньої межі субліторалі.

Температура води, беручи до уваги присутність у комплексах теплолюбивих остракод роду Aglajocypris, а також представників інших груп фауни (нубекулярій, спіролін, борелісів, морських їжаків) перевищувала 20 єС. Розвиток Cytheridea, Trachyleberis, Loxoconcha, Paracytheridea, Aurila та ін., а також морських їжаків свідчить про існування у цей час повносолоного морського басейну.

У кінці конкського часу нормально-морські умови змінилися солонуватоводними. Веселянське море було теплим, мілким та нерівномірно солоним у часі, на що вказує чергування у відповідних осадках прошарків з фауною та без. Розподіл фауни остракод у розрізі свідчить про нестабільні екологічні та палеогеографічні умови пізньоконкського басейну, зокрема про короткочасну інгресію наприкінці веселянскього часу, що узгоджується з даними інших дослідників (Ильина и др., 1976).

Сарматський басейн. Ранньосарматський басейн Криму характеризувався невеликими глибинами в межах середньої-верхньої субліторалі. В його мілководній зоні мешкали морські остракоди родів Aurila, Loxoconcha, Leptocythere, Cytherois. Максимально глибокі ділянки (нижня сублітораль) були приурочені до осьової частини Причорноморської западини (Присивашшя, Приазов'я), Індольського прогину. Температура водних мас тут не перевищувала 15єС.

Солоність ранньосарматського моря в збручський час була дещо нижчою, ніж у кужорський, про що свідчить збільшення в комплексах збручського моря представників еврігалінного роду Cyprideis. У василівський час практично повсюди існувало мілке тепле море з активною гідродинамікою, в якому масово розвивалася фауна остракод. З початку дніпропетровського і до кінця херсонського часу у Північному Причорномор'ї та Криму встановилися мілководні умови. Екологія херсонського моря формувалася під час порушення зв'язку Східного Паратетису зі Світовим океаном та була максимально несприятливою для розвитку остракод. Виняток становили деякі райони Індольського прогину, а також південний схил Українського щита, де наприкінці херсонію через короткочасну трансгресію встановився більш оптимальний сольовий режим.

Меотичний басейн. Меотична трансгресія відбулася в результаті атичної фази альпійського орогенезу (Барг, 1993). Ранньомеотичний морський басейн в Рівнинному Криму носив мілководний характер. Солоність у багерівський час була підвищеною, але не досягала нормальної, на що вказує відсутність типово полігалінної мікрофауни. Індольський район, приурочений до області порівняно глибокого моря, у ранньому меотисі характеризувався коливанням біономічних умов, внаслідок чого відбувалась часта зміна екологічно різних спільнот остракод.

Такі ж зміни спостерігалися у фауні форамініфер (Иванова, 2003), а також у діатомовій флорі (Ольштынская, 1996). Причиною подібних змін могли бути тектонічні пульсації у пізньому міоцені (Zagorchev, 2005). Акманайське море у межах Рівнинного Криму характеризувалося невеликими глибинами та зниженою солоністю. Найбільші глибини були властиві Керченській ділянці, де розвивалися типові прісноводні та солонуватоводні форми остракод родів Ilyocypris, Herpetocypris, Candona, Cypris та ін.

Понтичний басейн. Наступна понтична трансгресія у Східному Паратетисі була обумовлена перевищенням рівня Каспію по відношенню до Середземного моря внаслідок глобального похолодання та гляціоевстатичного зниження рівня Світового океану у мессінії (Семененко, 1987). Море було мілководним, гідродинамічно активним. Низький сольовий режим був основним чинником формування характерної солонуватоводної понтичної фауни остракод, до складу якої входять види родів Tyrrhenocythere, Caspiocypris, Pontoniella, Caspiolla, Candona, Bacunella, Loxoconcha, Leptocythere. Температура поверхневих вод регулювалася кліматом, який був дещо теплішим за сучасний.

Аналіз просторово-часового розподілу остракодових асоціацій показує, що біономія міоценових басейнів Південної України в значній мірі визначалася палеогеографічними взаємозв'язками Східного Паратетису та Світового океану.

МОНОГРАФІЧНИЙ ОПИС ОСТРАКОД МІОЦЕНОВИХ ВІДКЛАДІВ ПІВДЕННОЇ УКРАЇНИ

В розділі наведено опис 41 виду та одного підвиду остракод міоценових відкладів Південної України, які належать до 15 родів, 7 підродин, 11 родин. При визначенні за основу була прийнята класифікація кайнозойських остракод (Практическое руководство…, 1989).

Порядок опису таксонів прийнято згідно зі схемою Н.І.Дикань (2006) для опису черепашкових рачків з використанням української наукової термінології, яка розроблена цим дослідником. До опису додається палеонтологічний атлас з 5 таблиць, які містять 42 зображення. Фотографування черепашок проведено за допомогою цифрової фотокамери Canon (Power Shot A-520).

ВИСНОВКИ

Виконана дисертація є роботою, що присвячена вирішенню біостратиграфічних задач на основі пошарового вивчення остракод в розрізах міоцену Північного Причорномор'я та Криму.

У дисертації наведені результати вивчення систематичного складу остракодових спільнот, розглянуті закономірності поширення їх у міоценових відкладах, виділено основні етапи розвитку остракод, показані можливості використання цієї групи фауни для стратиграфії, кореляції, відтворення палеоекологічних та палеогеографічних умов міоценових басейнів, зроблено монографічний опис остракод.

Проведені дослідження дозволили зробити наступні висновки.

Еволюційна зміна остракодової фауни у розрізах міоцену Північного Причорномор'я, Рівнинного Криму та Керченського півострова дозволила розробити схему біостратиграфії міоценових відкладів Південної України за остракодами.

Аналіз вивчених залишків цієї групи фауни у розрізі дав можливість виділити та охарактеризувати 17 комплексів остракод, характерних для певних стратонів міоцену, а саме:

для тарханського (3 комплекси),

чокрацького (1 комплекс),

караганського (1 комплекс),

конкського (3 комплекси),

сарматського (6 комплексів),

меотичного (2 комплекси),

понтичного (1 комплекс) регіоярусів.

Результати досліджень підтвердили нині існуючі співставлення регіоярусів Південної України з ярусами Західного Паратетису.

Сумісна присутність у відкладах юраківських верств остракод Loxoconcha variolata Brady, Callistocythere daedalea (Reuss) підкреслює можливість кореляції тарханського та карпатського регіоярусів.

Наявність у осадках чокрацького регіоярусу остракод Aurila convexa (Baird), Triebelina raripila (Mull.), Trachyleberis spinulosa (Reuss) дає змогу співставляти даний стратон з частиною нижнього баденію. Асоціація остракод з Aurilа mehesi (Zal.), A. buglovensis (Schn.), Neocyprideis (Miocyprideis) elongata Jiricek дозволяє корелювати конкський регіоярус з верхнім баденієм. Наявність Aurila sarmatica (Zal.), A. notata (Reuss) в утвореннях нижньоволинського регіопід'ярусу та доробратівської світи Закарпаття дозволяє співставляти дані стратони.

Для збручських верств типовою є присутність зонального виду луківської світи Aurila notata (Reuss), що вказує на можливу одновіковість названих підрозділів.

Порівняльний аналіз остракод свідчить про схожість середньосарматських асоціацій Південної України з такими з алмашської світи Західної України.

Наявність у акманайських відкладах меотису Aurila hungarica (Mehes) дозволяє говорити про відповідність меотису частині панону. Понтичний регіоярус може бути співставлений за фауною остракод з частиною панону Західного Паратетису.

Вивчення систематичного складу викопних остракод дозволило виділити ряд етапів (тархансько-караганський, конксько-сарматський та меотично-понтичний), кожний з яких поділяється на підетапи, що відповідають основним стратиграфічним одиницям міоценової шкали та, в цілому, відображають хід еволюції південноукраїнської частини Східного Паратетису.

Аналіз екологічних груп остракод з різних стратиграфічних рівнів дозволив зробити висновки щодо солоності та температурного режиму, коливань глибин морських басейнів, їх зв'язків з суміжними палеоморями.

Поява у комплексах видів-мігрантів підтверджує відновлення зв'язків морів Південної України у тарханський, чокрацький, конкський, ранньо-середньосарматський час з басейнами Західного Паратетису.

Майже повна відсутність з'єднання басейнів Східного Паратетису з сусідніми морями мала місце в караганський та херсонський часи; наприкінці останнього відбулася короткочасна інгресія морських вод.

Монографічно описані 41 вид та 1 підвид характерних та стратиграфічно важливих форм остракод. Складений атлас мікрофауни може бути використаний у якості довідника для визначення міоценових остракод півдня України.

ПЕРЕЛІК ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Бондарь О.В. Новые данные об остракодах чокракских отложений Равнинного Крыма // Теоретичні та прикладні аспекти сучасної біостратиграфії фанерозою України: Зб. наук. праць ІГН. - К.: ІГН НАНУ, 2003. - С. 34-35.

2. Барг І.М., Іванова Т.А., Лисенко М.І., Бондар О.В. Тархан-чокрацькі відклади Гераклейського півострова (Південно-Західний Крим) // Палеонт. збірник. - 2003. - №35. - С. 67-74.

3. Барг И.М., Бондарь О.В. Тарханские отложения Южной Украины и их возрастные аналоги // Доповіді НАН України. - 2004. - №3. - С. 98-101.

4. Бондарь О.В. Стратиграфия конкских отложений Южной Украины по остракодам // Проблеми стратиграфії фанерозою України: Зб. наук. праць ІГН. - К.: ІГН НАНУ, 2004. - С. 167-171.

5. Бондарь О.В. Биостратиграфия сарматских отложений Равнинного Крыма по остракодам // Біостратиграфічні критерії розчленування та кореляції відкладів фанерозою України: Зб. наук. праць ІГН. - К.: ІГН НАНУ, 2005. - С. 233-238.

6. Барг І.М., Іванова Т.А., Бондар О.В., Богданович Є.М. Стратотип веселянських верств конкського регіоярусу (середній міоцен, Південна Україна) // Палеонт. збірник. - 2005. - №37. - С. 105-114.

7. Бондар О.В. Особливості використання остракод для стратиграфії та кореляції міоценових відкладів Південної України // Проблеми палеонтології та біостратиграфії протерозою і фанерозою України: Зб. наук. праць ІГН. - К.: ІГН НАНУ, 2006. - С. 249-254.

8. Бондарь О.В. К экологии и палеогеографии тарханского бассейна Крыма // Палеонтология и природопользование. Тез. докл. XLIX сессии Палеонтол. о-ва при РАН. - Спб, 2003. - С. 33-35.

9. Бондарь О.В. Представители рода Triebelina (Ostracoda) в чокракских отложениях (средний миоцен) Крыма: палеоэкологическое и палеогеографическое значение // Проблемы геологии и освоения недр (Тр. VIII междунар. науч. симп. им. акад. М.А.Усова студ., асп. и мол. ученых). - Томск, 2004. - С. 37-38.

10. Барг И.М., Иванова Т.А., Богданович Е.М., Бондарь О.В. О палеогеографической связи позднесарматского моря Южной Украины с Мировым океаном // Геология морей и океанов: Тезисы докладов XVI Междунар. науч. школы по мор. геологии. Т. 1. - М., 2005. - С. 174-175.

11. Бондарь О.В. Стратиграфическое расчленение миоценовых отложений Альминской впадины по остракодам // Микропалеонтология в России на рубеже веков: Материалы XIII Всероссийского Микропалеонт. Совещ. - М., 2005. - С. 100-101.

12. Ivanova T.A., Bogdanovich E.M, Bondar O.V. Biostratigraphy of Sarmatian deposits of Crimea (the South Ukraine) by foraminifera, ostracoda and nannoplankton // Neogene of Central and Southeastern Europe. I st. Int. Workshop. Serbian Geol. Soc. - Fruska Gora, Novi Sad. - 2005. - P. 18-19.

13. Барг И.М., Иванова Т.А., Богданович Е.М., Бондарь О.В. Палеогеографические особенности веселянского бассейна Южной Украины (средний миоцен) // Современная палеонтология: классическая и нетрадиционная. Тез. докл. LIІ сессии Палеонтол. о-ва при РАН. - Спб, 2006. - С. 18-19.

АНОТАЦІІЯ

Бондар О.В. Біостратиграфія середньо- та верхньоміоценових відкладів Південної України за остракодами. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук за спеціальністю 04.00.09 - палеонтологія і стратиграфія. - Інститут геологічних наук НАН України, Київ, 2007.

Дисертація присвячена стратиграфічному, палеонтологічному, палеогеографічному та палеоекологічному вивченню остракод міоценових (починаючи з тарханських) відкладів Південної України.

У роботі детально проаналізовано стратиграфічне поширення остракод у міоценових відкладах Північного Причорномор'я та Криму, виділено характерні комплекси цієї групи фауни для окремих стратиграфічних підрозділів міоцену. Вперше створено схему біостратиграфії середньо- та верхньоміоценових відкладів Північного Причорномор'я, Рівнинного Криму та Керченського півострова за остракодами. Обґрунтована регіональна та міжрегіональна кореляція одновікових утворень Південної України та суміжних територій за остракодовою фауною. В історії розвитку остракод регіону виділені тархансько-караганський, конксько-сарматський та меотично-понтичний етапи, кожний з яких розділяється на підетапи. Реконструйовані палеоекологічні умови басейнів седиментації міоцену. Складено опис 41 виду та одного підвиду остракод, які є стратиграфічно важливими для міоценових відкладів Південної України.

Ключові слова: остракоди, міоцен, Південна Україна, стратиграфія, кореляція, палеогеографія, палеоекологія, етапи розвитку.

АННОТАЦИЯ

Бондарь О.В. Биостратиграфия средне- и верхнемиоценовых отложений Южной Украины по остракодам. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата геологических наук по специальности 04.00.09 - палеонтология и стратиграфия. - Институт геологических наук НАН Украины, Киев, 2007.

Диссертация посвящена стратиграфическому, палеонтологическому, палеогеографическому и палеоэкологическому изучению остракод миоценовых (начиная с тарханских) отложений Южной Украины.

В работе проведен детальный анализ стратиграфического распространения остракод в миоценовых образованиях Северного Причерноморья, южного склона Украинского щита и Крыма, выделены характерные комплексы этой группы микрофауны для отдельных стратиграфических подразделений миоцена. Анализ систематического состава остракод и их вертикального распространения позволил установить 17 комплексов. Тарханский региоярус принимается в объёме камышлакских, собственно тарханских и юраковских слоёв; спириалисовые глины полностью включаются в состав тархана. Конкский региоярус рассматривается в составе картвельских, сартаганских, веселянских слоёв. Впервые для исследуемого региона проведено детальное расчленение сарматских отложений по остракодам с выделением слоев: кужорских и збручских в нижнем сармате, новомосковских, васильевских и днепропетровских в среднем сармате. Меотический региоярус принимается в объёме багеровского и акманайского региоподъярусов.

Впервые создана схема биостратиграфии средне- и верхнемиоценовых отложений Северного Причерноморья, Равнинного Крыма и Керченского полуострова по остракодам. Обоснована региональная и межрегиональная корреляция стратонов миоцена юга Украины и смежных территорий по остракодовой фауне.

В развитии миоценовых остракод исследуемого региона выделены три этапа: тарханско-караганский, конкско-сарматский, меотическо-понтический, каждый из которых делится на подэтапы.

Экологические структуры ископаемых остракодовых ценозов стали основанием для интерпретации палеоэкологических условий существования остракод и определения температурного, солевого режима бассейнов миоцена Южной Украины, их относительных глубин, связей с Мировым океаном. Неоднократные возобновления и утраты связей бассейнов исследуемого региона с полносолеными морями смежных территорий стали причиной цикличных изменений в составе биоты от нормально-морской к эвригалинной. По данным изучения остракод соединение миоценовых морей Южной Украины осуществлялось с бассейнами Западного Паратетиса в тарханское, чокракское, конкское, ранне-среднесарматское время. Почти полная изоляция бассейнов отмечалась в караганское и позднесарматское время, в конце последнего имела место кратковременная связь с Мировым океаном.

Монографически описаны 41 вид и один подвид остракод, наиболее важных для стратиграфии миоценовых отложений Южной Украины. Иллюстративным материалом диссертации является атлас остракодовой фауны.

Ключевые слова: остракоды, миоцен, Южная Украина, стратиграфия, корреляция, палеогеография, палеоекология, етапы развития.

ANNOTATION

Bondar O.V. Biostratigraphy of the Southern Ukraine Middle and Upper Miocene deposits by ostracods. - Manuscript.

The candidate's thesis on speciality 04.00.09 - paleontology and stratigraphy. - Institute of Geological Sciences NAS of Ukraine, Kyiv, 2007.

The thesis paper is dedicated to stratigraphical, paleontological, paleogeographical and paleoecological study of ostracods in Miocene (beginning from the Tarkhanian) deposits of the Southern Ukraine.

The paper presents performed in-depth analysis of ostracoda distribution in Miocene deposits of the North Black Sea Coastal Region and the Crimea and distinction of typical complexes of this fauna group for specific stratigraphyc subdivisions. For the first time the detailed biostratigraphic scheme of the North Black Sea Coastal Region, the Plain Crimea, the Kerch-peninsula Middle and Upper Miocene deposits have been builded by ostracods. There was regional and inter-regional ostracods correlation made for even-aged formations of the Southern Ukraine and Western Paratethys. In the history of the development of ostracods of the region there have been distinguished Tarkhanian-Karaganian, Konkian-Sarmatian, Meotian-Pontian stages which are divided into substages. The paleoecologic conditions of sedimentation basins of the Miocene have been reconstructed. The description of 41 species and one subspecies of ostracods have been made.

Key words: ostracods, Miocene, Southern Ukraine, stratigraphy, correlation, paleogeography, paleoecology, stages development.

Размещено на Allbest.ru