Альтернативные местные стратиграфические схемы верхнего миоцена Ростовского свода

Согласно действующему «Стратиграфическому кодексу России» [12], свиты являются основными местными стратиграфическими единицами, подлежащими картированию при средне- и крупномасштабной геологической съемке. В этой связи логична потребность в хорошо разработанных местных стратиграфических схемах, которая удовлетворяется, в частности, путем создания унифицированных схем для крупных регионов страны. Соответствующая работа ведется систематически, однако до сих пор существуют территории (в том числе хорошо доступные и изученные), где она, по сути, еще не начиналась. Причинами могут быть, например, неудовлетворительная обнаженность или сложность строения маломощных осадочных комплексов. Наглядным примером является Ростовский свод, который территориально соответствует Восточному Приазовью и Нижнему Дону (рис. 1). В тектоническом отношении она относится к самой восточной оконечности щита, к северу от которого располагается Донецкий авлакоген [5][15]. На северной половине свода широким распространением пользуются разнообразные по составу верхнемиоценовые отложения (на его южной половине они были размыты при формировании широкой долины р. Дон). Их изучение ведется более ста лет: в частности, стоит отметить исследования В.В. Богачева [1], Д.Ф. Власова [2—4], Г.Н. Родзянко [9]. В последние годы в них были сделаны ценные палеонтологические находки [13][14]. Эти отложения сформировались в мелководном Танаисском палеозаливе на северной периферии Восточного Паратетиса [19]; их изучение важно для понимания динамики это крупного водоема. Выделение местных стратиграфических подразделений в этих отложениях находится еще в начальной фазе.

При расчленении верхнемиоценовых отложений Ростовского свода традиционно используются региональные ярусы и подъярусы Восточного Паратетиса (сарматский, мэотический, понтический), которые трактуются и картируются наподобие свит. Однако в действительности это подразделения иного рода, границы которых вовсе не обязательно соответствуют границам местных подразделений. В унифицированной стратиграфической схеме неогена Юга России [7][8], разработанной в начале 2000-х годов, для рассматриваемой территории вместо свит были выделены безымянные пачки с указанием характерных осадочных пород (при этом обозначена ранее известная яновская свита). Такой подход объясняется неполнотой разреза, латеральной прерывистостью и маломощностью отложений. Примерно в то же время автором был опубликован пробный вариант свитного деления верхнего миоцена Ростовского свода [11]. Позднее эта схема дорабатывалась (см. ниже). По прошествии двадцати лет была опубликована работа Ю.В. Неваленного и др. [6], в которой авторы снова поставили вопрос о выделении местных стратиграфических подразделений в этих же отложениях и предложили свой собственный вариант их расчленения, который отчасти повторяет (и содержательно дополняет) ранее предложенную схему [11], хотя и без ссылок на нее. Названия некоторых вновь предлагаемых свит не обосновываются и при этом удивительным образом совпадают с предложенными ранее. Наличие двух альтернативных схем не только поднимает вопрос о приоритете при выделении местных подразделений [12], но и требует их тщательного сопоставления.

Целью настоящей работы является систематизация представлений о местных стратиграфических подразделениях верхнего миоцена Ростовского свода, в том числе с учетом ранее предложенных альтернативных схем. Необходимо отметить, что вопрос о точном возрасте этих подразделений, уже в значительной мере решенный с помощью палеонтологических данных [6][7][11], лежит вне рамок настоящей работы. Особое внимание уделяется прослеживанию сходств и различий между альтернативными схемами. Данная работа видится актуальной не только для уточнения стратиграфии конкретной территории, но также и для рассмотрения общей проблематики, связанной с разработкой местных стратиграфических схем «с нуля» и соответствующими организационно-методическими вопросами.

Материалы и методы

Основным материалом для настоящей работы служат разработанные местные стратиграфические схемы. Основы первой из них были намечены в 2002 г., когда была выдвинута идея о возможности выделения двух свит: мержановской (название по пос. Мержаново) и александровской (название по пос. Александровка) [10]. Вскоре была опубликована краткая, но вполне достаточная (на тот момент) характеристика таганрогской (название по г. Таганрог), ростовской (название по г. Ростову-на-Дону), донской (название по р. Дон) и двух вышеуказанных свит с указанием их возраста (по данным изучения двустворчатых моллюсков), взаимоотношений и характеристикой предлагаемых стратотипов (их удалось установить не для всех свит — см. ниже) [11]. Вскоре эта работа была дополнена корреляцией разрезов и уточнением палеонтологической характеристики [21]. Спустя долгое время дополнение и ревизия геологических данных (в том числе исторических) позволили значительно уточнить распространение части свит по площади свода [22]. Местные подразделения коррелировались с региональными ярусами и подъярусами Восточного Паратетиса, а также «стандартными» ярусами международной шкалы геологического времени. Использование последней требует внесения значительных уточнений в связи с прогрессом в понимании взаимоотношения региональных и «стандартных» ярусов [16–18][20][23].

Вторая схема была опубликована в 2022 г. [6]. В ней предлагается альтернативная схема расчленения верхнемиоценовых отложений Ростовского свода с выделением таганрогской свиты и приазовской серии в составе мокрочалтырской, берданосовской, ростовской и александровской свит. Также выделена более древняя батайская свита, однако она в настоящей работе не рассматривается, т.к. не относится к верхнему миоцену. Для всех свит приведено описание стратотипов, а также представляющая большую ценность детальная палеонтологическая характеристика (моллюски, остракоды, фораминиферы, млекопитающие). В возрастном отношении предлагаемые подразделения привязаны к региональным ярусам и подъярусам Восточного Паратетиса.

Методически настоящая работа предполагает выполнение трех аналитических процедур. Во-первых, систематизируются представления о номенклатуре, объеме и пространственно-стратиграфических взаимоотношениях свит в рамках изначально предложенной [11], но затем доработанной [21][22] схемы. Во-вторых, сопоставляются местные подразделения вышеотмеченных альтернативных схем с учетом как характерных литологических особенностей, так и возрастной привязки. В-третьих, определяется валидность предложенных к настоящему времени свит. Основой для проведения настоящего анализа являются положения, зафиксированные в действующем «Стратиграфическом кодексе России» [12]. Отметим, что верхнемиоценовые отложения Ростовского свода рассматриваются в субмеридиональном разрезе, начиная от окрестностей г. Таганрога, далее вдоль побережья Таганрогского залива Азовского моря, через территорию г. Ростова-на-Дону и, наконец, вдоль правого берега долины р. Дон до г. Новочеркасска. Этот разрез соответствует практически непрерывной полосе их выходов. Южнее они размыты, а севернее представлены в мелких, крайне разрозненных обнажениях.

Результаты

Стратиграфическая схема верхнего миоцена Ростовского свода не может не отличаться сложностью в связи со значительной динамикой (в том числе пространственной) осадконакопления в Танаисском палеозаливе [2–4][22]. Предлагаемые свиты отражают сарматский и позднемэотическо-раннепонтический циклы осадконакопления, разделенные перерывом (рис. 2). Развитая на востоке свода яновская свита (большей частью позднесарматско-раннемэотического возраста) включает аллювиальные отложения, при этом ее взаимоотношения с морскими сарматскими отложениями требуют уточнения. Наобновленной схеме (рис. 2) отображены современные представления о пространственно-стратиграфических взаимоотношениях местных подразделений.

В рассматриваемом интервале наиболее древней является таганрогская свита (нижний сармат), слагаемая преимущественно темно-серыми до черных, пластичными глинами с прослоями песков и имеющая очень широкое распространение (рис. 2). Название и краткая характеристика были предложены двадцать лет назад [11], однако в то время выбрать стратотип не представлялось возможным, т.к.в многочисленных обнажениях вдоль берега Таганрогского залива и долины р. Дон подошва свиты не прослеживается. В альтернативной схеме [6] это подразделение выделяется под тем же названием и в том же объеме, однако авторам удается предложить для него стратотип в скважине, что способствует большей валидности данного подразделения.

На таганрогской свите согласно залегает ростовская свита (средний-верхний сармат), имеющая довольно пестрый литологический состав (пески, глины, известняки); она также весьма широко распространена, хотя ее верхняя часть не только изначально формировалась на меньшей площади, но и подверглась значительному размыву и сохранилась лишь фрагментарно (рис. 2). Название и краткая характеристика свиты были даны в изначальном варианте схемы [11]. При этом был описан составной стратотип, что разрешается «Стратиграфическим кодексом России» [12]. В альтернативной схеме предлагается выделять две свиты: нижнюю (мокрочалтырскую) и верхнюю (берданосовскую) [6]. Они разделены эрозионной поверхностью. Однако последняя кажется довольно незначительной; более того, она не маркирует начало нового этапа осадконакопления в палеозаливе — площадь последнего в позднем сармате существенно сократилась [22]. С учетом значительного сходства литологического состава этих свит и крайне ограниченного распространения верхней из них видится нецелесообразным их обособление, что означает сохранение изначально предложенной ростовской свиты, являющейся вполне валидным местным подразделением.

Ограниченным распространением пользуются своеобразные отложения нижней части верхнего мэотиса, выделенные в качестве донской свиты. Она имеет довольно пестрый состав (пески, глины, мергели) и локализуется в центральной части свода (рис. 2). Название и краткая характеристика были даны в изначальной схеме [11], однако установить стратотип не удалось в силу того, что ее обнажения в склоне долины р. Дон нарушены оползневыми процессами, а часть площади распространения приходится на высокоурбанизированную территорию г. Ростова-на-Дону, где обнажения либо отсутствуют, либо скрыты/нарушены в результате интенсивной антропогенной деятельности. Стоит отметить, что присутствие данной свиты фиксируется большей частью по историческим сведениям [22]. Гораздо большим распространением пользуется мержановская свита (верхняя часть верхнего мэотиса). Она маломощна, но литологически четко обособляется по доминированию желтоватых органогенно-детритовых известняков (рис. 2). Название предложено в работе [10]. Краткая характеристика свиты и ее стратотипа даны в [11], а затем незначительно уточнены в [21]. В альтернативной схеме обе эти свиты выделены в качестве единой ростовской свиты, включающей две подсвиты (их сопоставление с двумя выделенными ранее свитами неочевидно) [6]. Следуя предписаниям «Стратиграфического кодекса России» [12], использование названия, предложенного ранее для другого, более древнего подразделения в том же районе (см. выше), кажется излишним. Более того, разница состава нижней и верхней частей предлагаемой в [11] ростовской свиты делает выделение донской и мержановской свит более логичным. При этом вопрос о выборе стратотипа первой из них остается открытым.

Нижнепонтические отложения Ростовского свода представлены александровской свитой. Она также слагается органогенно-детритовыми известняками ржаво-бурого цвета; пользуясь изначально большим распространением, эта свита в настоящее время размыта на значительных площадях в центральной и западной частях свода (рис. 2). Она залегает на размытой поверхности более древних отложений, однако существуют указания на локально согласный контакт с подстилающей мержановской свитой [22]. Название, краткая характеристика и описание стратотипа были предложены визначальной схеме [10][11]. Иными словами, данное подразделение валидно. В альтернативной схеме [6] оно выделяется под тем же названием и в том же объеме, однако с другим стратотипом. Последний не хуже, но и не лучше того, что был предложен изначально [11].

Особого внимания заслуживает предлагаемое объединение части свит в приазовскую серию [6]. Согласно «Стратиграфическому кодексу России» [12], серии отражают крупные циклы осадконакопления и/или характеризуются некоторыми общими признаками, связанными с условиями образования, литологическими особенностями и закономерностями строения; при этом перерывы и несогласия между входящими в них свитами допустимы. С учетом сказанного выше о соответствии подразделений альтернативных схем можно заключить, что приазовская серия (в понимании [6]) включает ростовскую, донскую, мержановскую и александровскую свиты (в понимании [11]). С одной стороны, все они накапливались в прибрежно-мелководных условиях на северной периферии Восточного Паратетиса [19][22]. С другой стороны, сарматский и позднемэотическо-раннепонтический циклы не только разделены заметным перерывом (рис. 2), но и разнятся по составу осадочных пород. Второй из них отличался меньшим литологическим разнообразием и при этом явным доминированием органогенно-детритовых известняков. Общим для рассмотренных свит является накопление в Танаисском палеозаливе — крупном и при этом своеобразном палеогеографическом элементе северной периферии Восточного Паратетиса [22]. Однако то же самое относится и к нижележащей таганрогской свите [2], которая по своим литологическим особенностям и относительной мощности вряд ли может быть включена в состав приазовской серии. В связи с вышесказанным вопрос о целесообразности выделения последней стоит признать требующим дополнительного обсуждения.

Обсуждение результатов

На основании представленной выше информации статус предлагаемых местных стратиграфических подразделений верхнего миоцена Ростовского свода (рис. 2) может быть интерпретирован следующим образом (с учетом предписаний [12]). Таганрогская свита (нижний сармат) валидна; несмотря на более позднее установление стратотипа (по объективным обстоятельствам), ее выделение в изначальной схеме [11] видится приоритетным. Ростовская свита (средний-верхний сармат) является валидным подразделением, и такое название должно быть закреплено именно за ней в силу более раннего выделения [11]. Донская свита (нижняя часть верхнего мэотиса) видится в достаточной степени валидной, однако требуется установление стратотипа, при этом сохранного и доступного в условиях городской среды. Мержановская свита (верхняя часть верхнего мэотиса) является валидным подразделением. Наконец, александровская свита (нижний понт) полностью валидна, а ее выделение в изначальной схеме [11] приоритетно. Важно также подчеркнуть, что описания разрезов и богатая палеонтологическая информация, использовавшиеся при разработке альтернативной схемы [6], дополняют характеристику вышеотмеченных подразделений.

Проведенный анализ выявляет сложность ситуации, в которой на смену долгому отсутствию местной стратиграфической схемы приходит последовательное появление двух альтернативных схем, обнаруживающих при внимательном рассмотрении много общего. Безусловно, это поднимает ряд процедурных вопросов, которые достаточно четко прописаны в «Стратиграфическом кодексе России» [12]. Такая ситуация — лишнее свидетельство того, что, с одной стороны, долгое отсутствие свитного деления осадочных отложений, а с другой — значительный временной перерыв между предложением местной стратиграфической схемы [11] и осознанием ее необходимости для целей геологического картирования [6] сами по себе приводят к путанице при попытках выделения свит с нуля. С практической точки зрения решением соответствующих проблем могло бы стать создание общедоступной автоматизированной информационной системы о стратиграфических подразделениях.

Заключение

Проведенная работа позволяет сделать два принципиальных вывода. Во-первых, систематизация стратиграфической информации делает возможным выделять в составе морских верхнемиоценовых отложений Ростовского свода таганрогскую, ростовскую, донскую, мержановскую и александровскую свиты, пространственно-стратиграфические взаимоотношения между которыми уточнены. Во-вторых, определение взаимоотношений и статуса местных подразделений, предложенных с интервалом в двадцать лет, позволяет избежать параллельного существования двух стратиграфических схем.

Перспективы дальнейших исследований связаны с возможной доработкой предлагаемой местной стратиграфической схемы, а также ее интеграцией в унифицированную региональную схему неогена Юга России. Залогом решения этих задач является сотрудничество и обмен информацией между учеными и геологами-практиками, работающими на этой территории.

ВКЛАД АВТОРА / AUTHOR CONTRIBUTIONS

Рубан Д.А. — работая в Южном федеральном университете и проводя инициативные исследования, собрал полевые наблюдения, разработал концепцию статьи, подготовил текст статьи, окончательно утвердил публикуемую версию статьи и согласен принять на себя ответственность за все аспекты работы.

Ruban D.A. — working at the Southern Federal University and conducting initiative research, collected field observations, developed the article concept, prepared the article text, approved the final version of the article and accepted the responsibility for all aspects of the work.