Під час утворення горизонту смугастих вапняків площа дії вуглеводнево-гідротермальних розчинів значно скоротилася. Тому більша частина горизонту представлена коколітовими смугастими вапняками.

Породи верхньороговикового горизонту утворювалися під час посилення вулканічної активності з участю значної кількості вулканогенного уламкового матеріалу, кременистих гідротермальних розчинів та потоків відновлених газів. Периферійні фації горизонту не встановлені, але імовірно можуть бути складені діатомітами і туфами.

Означена модель утворення дозволяє запропонувати загальний комплекс біостратиграфічних критеріїв для визначення стратиграфічних рівнів маркуючих горизонтів. Він включає рештки цианофітів (розсіяні і цианобактеріальні мати), планктонних водоростей (коколітові вапняки, можливо діатоміти), зообентосу (прошарки склер губок і морських зірок) та риб ("рибні шари"). Для визначення зональних асоціацій і видів слід провести детальні дослідження груп організмів для кожного з горизонтів-маркерів олігоцену.

ПЕРЕЛІК РОБІТ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Мачальський Д. В. До умов утворення гідротермального кварцу з включеннями вуглеводнів (Кросненська зона Карпат) / Д. В. Мачальський // Геологія і геохімія горючих копалин. - 1995. - №3-4. - С. 116-119.

2. Мачальський Д. В. Мікроструктури рифогенних фацій, пов'язані з утилізацією органічної речовини / Д. В. Мачальський., О. В. Анікеєва // Теоретичні та прикладні аспекти сучасної біостратиграфії фанерозою України / [відп. ред. П. Ф. Гожик]. - К., 2003. -С. 136-138 - (Збірник наукових праць ІГН НАН України).

3. Мачальський Д. В. До утворення водоростевої структури маркуючих горизонтів олігоцену Українських Карпат / Д. В. Мачальський // Проблеми стратиграфії фанерозою України / [відп. ред. П. Ф. Гожик]. - К., 2004. - С. 143-145 - (Збірник наукових праць ІГН НАН України).

4. Мачальський Д. В. Бактеріальні мати в чорносланцевій формації олігоцену Карпат / Д. В. Мачальський // Біостратиграфічні критерії розчленування та кореляції відкладів фанерозою України / [відп. ред. П. Ф. Гожик]. - К., 2005. - С. 163-165 - (Збірник наукових праць ІГН НАН України).

5. Мачальський Д. В. Кременисті організми в роговикових горизонтах олігоцену Карпат / Д. В. Мачальський // Проблеми палеонтології та біостратиграфії протерозою і фанерозою України / [відп. ред. П. Ф. Гожик]. - К., 2006. - С. 214-218 - (Збірник наукових праць ІГН НАН України).

6. Шлапінський В. Є. Про межу олігоцен-міоценових відкладів в Покутських складках Українських Карпат / В. Є. Шлапінський, Д. В. Мачальський // Біостратиграфічні основи побудови стратиграфічних схем фанерозою України / [відп. ред. П. Ф. Гожик]. - К., 2008. - С. 458-463 - (Збірник наукових праць ІГН НАН України).

7. Мачальський Д. Бактеріальні структури рифогенних фацій / Д. Мачальський., О. Анікеєва // "Сучасні проблеми літології": Матер. наук. конф., присвяченої 100-річчю від дня народження Д. П. Бобровника, 20-22 груд. 2000 р. : тези доп. - Львів : ЛНУ, 2000. - С. 55-56.

8. Anikeyeva O. To a problem on a structure of the buried Oparian Barrier reef in Carpathian Foredeep / O. Anikeyeva, O. Bondarenko, D. Machalsky // Slovac Geological Magazine. - 2000. - Vol. 6. - N 2-3. - P. 303-304.

9. Anikeyeva O. The bacterial structures of Upper Jurassic reefogenic facies in the Carpathian Foredeep / O. Anikeyeva, D. Machalsky // Carpathians paleogeography and geodynamics : a multidisciplinary approach. - Krakow, Poland, 2001. - P. 18-19.

10. Мачальський Д. В. Водоростева структура вапняків нижнього роговикового горизонту олігоцену Українських Карпат / Д. В. Мачальський // VIIІ наук. конф. молодих вчених і спеціалістів Ін-ту геології і геохімії горючих копалин НАН України та НАК "Нафтогаз України", 7-9 жовт. 2003 р. : тези доп. - Львів, 2003. - С. 89-91.

11. Мачальський Д. В. Вуглеводневі включення у кварці типу "мармароських діамантів" як показник міграції нафтових палеофлюїдів у складчастих Карпатах / Д. В. Мачальський, Ю. А. Белецька // VIIІ наук. конф. молодих вчених і спеціалістів Ін-ту геології і геохімії горючих копалин НАН України та НАК "Нафтогаз України", 7-9 жовт. 2003 р. : тези доп. - Львів, 2003. - С. 92-95.

12. Мачальский Д. В. Эволюция углеводородных включений в "мармарошских диамантах" как показатель миграции нефтяных флюидов в Карпатском регионе / Д. В. Мачальский, Ю. А. Белецкая // Новые идеи в науках о Земле: материалы VI Междунар. конф., 8-12 апр. 2003 г. : тезисы докл. - М., 2003. - Т. 1. - С. 243.

13. Мачальський Д. Особливості розподілу мікроелементів у маркувальних горизонтах олігоцену Українських Карпат / Д. Мачальський, В. Шлапінський, Ю. Белецька // Наукова конференція молодих вчених і спеціалістів, 1-2 лист. 2005 р. : тези допов. - Львів : ЛВ УкрДГРІ, 2005. - С. 81-83.

14. Шлапінський В. До історії відкриття та дослідження маркувального горизонту смугастих вапняків в Українських Карпатах / В. Шлапінський, Д. Мачальський // "Проблеми геології та нафтогазоносності Карпат" : матер. Міжнар. наук. конф. до 100-річчя від дня народження член-кореспондента НАН України М.Р. Ладиженського та 55-річчя Інституту геології і геохімії горючих копалин НАН України, 26-28 вересня 2006 р. : тези допов. - Львів, 2006. - С. 242-244.

15. Мачальський Д. В. Геохімічні особливості доломітів олігоцену Українських Карпат / Д. В. Мачальський, Т. О. Кшановська // "Прикладна наука сьогодні: здобутки і проблеми" (до 50-річчя УкрДГРІ) : міжнар. наук.-техн. конф., 5-6 липня 2007 р. : тези допов. - Київ, 2007. - С. 149-151.

Анотації

український карпати карбонатний кременистий

Мачальський Д.В. Особливості будови та палеобіоседиментологія олігоцену Українських Карпат. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук за спеціальністю 04.00.09. - палеонтологія і стратиграфія. - Інститут геологічних наук НАН України, Київ, 2009.

У роботі представлене дослідження детальної стратиграфічної будови олігоценових відкладів північного схилу Українських Карпат та фаціальних особливостей горизонтів-маркерів олігоцену. Вперше проведений комплексний седиментологічний аналіз ролі різних груп організмів в утворенні порід олігоценових відкладів Українських Карпат. Серед них вперше визначені рештки прокаріот, їх донні асоціації - цианобактеріальні мати та встановлене породоутворююче значення прокаріот для бітумінозних порід вапняково-кременевих горизонтів-маркерів. Виділено бентоногенну і планктоногенну фації горизонтів-маркерів, складених відповідно фосілізованими цианобактеріальними матами та коколітовими вапняками (можливо - діатомітами). За аналізом геохімічної спеціалізації порід цих горизонтів та особливостей їх літології виділено флюїдну частину мікроелементного складу та доведено визначальну роль донних флюїдів в утворенні геохімічної і біологічної аномалій олігоценових відкладів Карпат. Означена модель утворення дозволяє запропонувати загальні біостратиграфічні критерії для визначення стратиграфічних рівнів маркуючих горизонтів. Їх складає комплекс породоутворюючих решток цианофітів, планктонних водоростей, зообентосу та риб.

Ключові слова: Українські Карпати, олігоцен, вапняково-кременеві горизонти, прокаріоти, донні флюїди.

Мачальский Д.В. Особенности строения и палеобиоседиментология олигоцена Украинских Карпат. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата геологических наук по специальности 04.00.09. - палеонтология и стратиграфия. - Институт геологических наук НАН Украины, Киев, 2009.

В работе представлено исследование детального стратиграфического строения олигоценовых отложений северного склона Украинских Карпат и фациальных особенностей маркирующих горизонтов. Впервые проведен комплексный седиментологический анализ роли различных групп организмов в образовании органогенных пород олигоцена. Среди них впервые определены остатки прокариот, их донные ассоциации - цианобактериальные маты и установлено породообразующее значение прокариот для битуминозных пород известняково-кремневых горизонтов. На основе анализа геохимической специализации пород этих горизонтов и особенностей их литологии доказана определяющая роль донных флюидов в образовании геохимической и биологической аномалий олигоценовых отложений Карпат.

В разрезах маркирующих горизонтов олигоцена Украинских Карпат выделены бентоногенная (кремнисто-битуминозная) и планктоногенная (известковая) фации. Первая более характерна для нижнероговикового горизонта, вторая - для горизонта полосчатых известняков. Для локально развитого верхнероговикового горизонта известна только кремнистая бентосная фация. Состав фаций отражает флюидно-седиментационные условия палеобассейна.

В работе впервые проанализирована фациальная структура маркирующих горизонтов. Для нижнероговикового горизонта установлено уменьшение на юго-запад мощностей консолидированной пачки известняков и кремней и увеличение доли терригенных пород. Последние отделяют тилявский горизонт-спутник, но общая мощность разреза с известняками и кремнями остается сопоставимой. Изменения фациальной структуры горизонтов определяется юго-западным направлением потоков кластического материала.

Литологические исследования показали, что в органогенных породах маркирующих горизонтов с минимальной долей терригенного материала первичный состав наиболее полно сохраняется в породах с полосчатой текстурой. В бентосной фации они представлены цианобактериальными матами. Появление здесь ленточных и массивных текстур обусловлено активностью донных флюидов и диагенетических процессов. В планктоногенных породах полосчатые текстуры представлены бактериальными зонами превращения. Увеличение их толщины связано с возрастанием скорости накопления осадка.

В составе органогенных пород известняково-кремневых горизонтов определены и описаны остатки бактерий, цианобионтов, диатомовых водорослей, кокколитофорид, силикофлагеллят, фораминифер, радиолярий, губок, морских звезд и рыб.

Остатки бактерий участвуют в строении всех пород. Они представлены пиритовыми глобулями - следами деятельности сульфатредуцирующих бактерий, чехлами железобактерий и битуминизированными клетками неясного происхождения в составе бактериальных зон. Развитие бактерий в отложениях бентосной фации зависело от интенсивности донных флюидов, в планктонной фации - от количества органики в иловых растворах.

В породах бентосной фации полосчатые текстуры сложены фоссилизированными цианобактериальными матами: окремнелыми Oscyllatoriaceae (Phormidium sp., Lyngbya sp.) и доломитизированными Pleurocapsa sp. В породах со значительной долей терригенного или вулканогенного материала встречены окремнелые клетки и колонии Gloeocapsa sp. и битуминизированные нити Hormogoniophyceae. Планктоногенные известняки нередко сложены остатками Cyanarcus sp., которые вероятно развивались в кокколитовых илах. Во всех типах фоссилий прокариот выявлены структуры прижизненного захоронения. Вероятной является также связь сферосидеритовых конкреций с колониями Pleurocapsa.

Остатки планктонных водорослей, кокколитофорид и диатомей, слагают отдельные прослои в породах бентосной фации горизонтов. Прямой переход диатомитов в кремни не установлен. В планктонной фации остатки водорослей являются породообразующими и представлены кокколитовыми известняками (горизонты нижнероговиковый и полосчатых известняков) и, возможно, диатомитами (верхнероговиковый горизонт).

Подчиненное значение имеют остатки силикофлагеллят, фораминифер, радиолярий, губок, морских звезд, рыб. Встречаются они обычно в незначительных количествах и большей частью связаны с кластической примесью. Среди них, впервые определены остатки морских звезд, которые частично участвовали в бентосном биоценозе. Среди остатков ихтиофауны определен Lepidopus sp. Признаки захоронения рыб свидетельствуют о возможности массовой гибели их в палеобассейне.

Геохимическую специфику известняково-кремневых горизонтов определяет накопление V, Mo, U, Sr, Mn і Ba. Кремни нижнероговикового горизонта накапливали Ba и P, известняки горизонта полосчатых известняков - Sr і Mn. В ассоциацию входят также "гидротермальные" и "кластогенные" элементы, что можно пояснить действием флюидов грязевулканического типа с участием углеводородов и гидротермальных растворов. Миграция таких растворов в осадках доказана наличием сингенетических битумов нефтяного ряда и кремнистых прожилков.

Выявленные особенности биоседиментологии известняково-кремневых горизонтов олигоцена Украинских Карпат свидетельствуют об их образовании в периоды активизации тектонических движений. Следствием этого было широкое развитие подводно-оползневых явлений и значительное возрастание объемов миграции донных флюидов. Последние обусловили окремнение осадков, сероводородное заражение части бассейна, развитие хемосинтезирующих организмов на дне и планктонных - в поверхностном слое вод.

Во время накопления осадков нижнероговикового горизонта в бассейн наиболее интенсивно поступали гидротермальные, возможно щелочные растворы с высоким содержанием кремнекислоты и углеводородно-водные флюиды. Они обусловили развитие цианобактериальных матов кремнисто-осцилаториевого состава. Изменение состава флюидов на углекислые обусловило образование карбонатно-плеврокапсовых матов. Периферийную фацию сложили кокколитовые известняки.

При образовании горизонта полосчатых известняков территория действия углеводородно-гидротермальных растворов значительно сократилась. Поэтому большая часть горизонта представлена кокколитовыми известняками.

Породы верхнероговикового горизонта образовались в период усиления вулканической активности и при участии значительной доли вулканогенно-обломочного материала, кремнистых гидротермальных растворов и потоков восстановительных газов. Периферийная фация горизонта не установлена, но вероятно она может быть сложена диатомитами и туфами.

Исходя из седиментологической модели, можно предложить биостратиграфические критерии выделения маркирующих горизонтов олигоцена. Они включают комплекс остатков породообразующих организмов (цианофитов, планктонных водорослей, зообентоса и рыб), который характерен для стратиграфических уровней аномальной седиментации.

Ключевые слова: Украинские Карпаты, олигоцен, известняково-кремневые горизонты, прокариоты, донные флюиды.

Machalsky D.V. Structure features and paleobiosedimentology of Oligocene of the Ukrainian Carpathians. - Manuscript.

The candidate thesis on speciality 04.00.09 - paleontology and stratigraphy. - The Institute of Geological Sciences of the NAS of Ukraine, Kyiv, 2009.

The results of detailed stratigraphy, biosedimentology and facies researches of Oligocene marking horizons in the northern slope of the Ukrainian Carpathians are represented. For the first time the complex sedimentological analysis of the role of various groups of organisms in genesis of the rocks of the Oligocene deposits of the Ukrainian Carpathians is carried out. Among them the Prokaryotes fossils and their ground associations - cyanobacterial mats are defined first. The rockforming significance of Prokaryotes for bituminous rocks of limestone-siliceous horizons-markers is established. The benthos and plankton facies of the horizons-markers composed with the fossilized cyanobacterial mats and the coccolite limestones (or diatomites) are distinguished. On the basis of the analysis of geochemical specialisation of the rocks in these horizons and peculiarity of their lithology the fluid part of the microelement complex is determined. The leading role of ground fluids in forming the geochemical and biological anomalies in the Carpathians Oligocene deposits is proved. The fixed model allows to suggest general biostratigraphic criteria for distinguishing stratigraphical levels of the marking horizons. They are composed with the complex of Cyanophyta, plankton algae, zoobenthos and fishes.

Key words: Ukrainian Carpathians, Oligocene, limestone-siliceous horizons, procariota, ground fluids.

Размещено на Allbest.ru