ФЕДОТОВ Андрей Петрович

СТРУКТУРА И ВЕЩЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ ОСАДОЧНОГО ЧЕХЛА ХУБСУГУЛЬСКОЙ ВПАДИНЫ КАК ЛЕТОПИСЬ ТЕКТОНО-КЛИМАТИЧЕСКОЙ ЭВОЛЮЦИИ СЕВЕРНОЙ МОНГОЛИИ В ПОЗДНЕМ КАЙНОЗОЕ

25.00.06 – литология

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени

доктора геолого-минералогических наук

КАЗАНЬ – 2007

Работа выполнена в Лимнологическом институте СО РАН, г. Иркутск

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук

Юрий Григорьевич Цеховский

(ГИН РАН, г. Москва);

доктор геолого-минералогических наук, профессор

Александр Георгиевич Дмитриев

(ИрГТУ, г. Иркутск)

доктор геолого-минералогических наук

Урал Галимзянович Дистанов

(ЦНИИГеолнеруд, г. Казань)

Ведущее предприятие:

Институт земной коры (ИЗК СО РАН), г. Иркутск

Защита состоится «25»мая 2007 г. в 14.00 ч. на заседании диссертационного совета Д.212.081.09 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Казанском государственном университете по адресу: г. Казань, ул. Кремлевская, д. 4/5, геологический факультет КГУ, ауд. 202.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Казанского государственного университета им. В.И. Ульянова-Ленина.

Автореферат разослан « » апреля 2007 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим присылать по адресу: 420008, Казань, ул. Кремлевская, 18, КГУ, служба аттестации научных кадров.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д.212.081.09

доктор геолого-минералогических наук, доцент Р.Р. Хасанов ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Осадочные покровы крупных геологических структур являются прекрасным архивом региональных тектоно-климатических событий. В силу своего геолого-географического положения территория Байкальской рифтовой зоны (БРЗ) является уникальным полигоном для реконструкции истории формирования Центральной Азии. В регионе расположены два самых крупных и древних пресноводных озера: Байкал и Хубсугул (Северная Монголия), содержащие непрерывные летописи нескольких последних миллионов лет. Хубсугульская впадина располагается в зоне схождения Алтай-Саянской и Байкальской горных областей, Сибирской платформы, а также Хангайского свода (северо-западная Монголия), что представляет несомненный интерес для реконструкции региональных геотектонических событий с позиции определения причин и времени формирования БРЗ.

Помимо интерпретации тектонической летописи, актуально изучение климатических архивов. За последние полвека был достигнут значительный прогресс в понимании макропроцессов изменения климатического облика Земли. Но еще во многом остаются неизвестными вопросы взаимосвязи и влияния процессов, зарождающихся в акваториях океанов и их последующая трансформация на континентальных территориях. С этих позиций, наиболее перспективно выглядит изучение палеоклимата Евразии и, в частности, Центральной Азии. По сравнению с Байкалом, Хубсугул является более чувствительной системой, контрастно реагирующей на климатические флуктуации. Через изменение объема водной чаши и солености его вод, что позволяет с высокой детальностью изучать даже незначительные климатические изменения.

На фоне значительной изученности центральной и восточной части БРЗ, знания об истории развития западного сегмента зоны (Северная Монголия), во многом, остаются фрагментарными. Данная работа направлена на расшифровку тектоно-климатических летописей по данным изучения структуры и вещественного состава донных осадков Хубсугульской впадины и наземных разрезов Северной Монголии в контексте изменения геологической обстановки Центральной Азии.

Цель работы – реконструкция тектоно-климатической эволюции западной части Байкальской рифтовой зоны на основе комплексного исследования осадочных разрезов Северной Монголии в контексте геологической истории Центральной Азии в позднем кайнозое.

Для этого были поставлены следующие задачи:

1. Литолого-геохимическое изучение вещественного состава донных осадков озера Хубсугул и наземных разрезов Северной Монголии для палеоклиматических реконструкций.

2. Изучение структуры осадочного чехла Хубсугульской впадины как летописи палеотектонических событий, методом непрерывного сейсмоакустического профилирования.

3. Палеогеографическая реконструкция условий осадконакопления в Хубсугульской впадине, методом сейсмофациального анализа.

4. Картирование наземных форм рельефа и осадочных разрезов четвертичного периода Северной Монголии.

5. Обобщение полученных данных и создание схемы межрегиональной корреляции по динамике развития палеотектонического и палеоклиматического режима Центральной Азии.

Фактический материал. Основой для изучения структуры осадочного чехла Хубсугульской впадины послужили 436 км сейсмоакустических профилей высокого разрешения, охватывающие практически всю площадь озера с более подробной проработкой площадей северной и центральной котловин озера (совместно с «Центром морских исследований им. Ренарда», Бельгия). Представления о вещественном составе донных осадков Хубсугула получены на основе изучения 15 коротких кернов (до 2 м) и 53-метрового бурового керна KDP-01, содержащего летописи последнего 1 млн. лет. В донных осадках изучены: распределение влажности (5400 образцов), элементный состав (метод IСP-MS, 5800 анализов), сульфатов и водорастворимых солей (5300 анализов), СО2 карбонатного (2500 образцов), гранулометрический состав (используя весовой метод и лазерный анализатор, 3000 образцов совместно с ИГНГ СО РАН). Использованы данные диатомового (800 образцов), палинологического (200 образцов) и микропалеонтологического (по остракодам, гастроподам, двустворчатым моллюскам) анализов. На репрезентативных участках керна изучались изотопные отношения Sr87, О18, С13 (совместно с ДВГИ ДВО РАН, БГИ СО РАН), а также петромагнитные свойства осадка (совместно с КГУ, Казань). Геохронологические модели осадка построенны на данных AMS-радиоуглеродного датирования (Радиоуглеродная лаборатория, г. Познань, Польша) и палеомагнитных исследованиях (совместно с ИГ СО РАН). В целом, используемая база данных по вещественному составу донных осадков превышает 22000 проанализированных образцов.

Изучение наземных разрезов проводилось на 18 полигонах, имеющих следы террасовых врезов, ледниковый рельеф изучался вдоль южных отрогов Восточных Саян. Также был изучен элементный состав воды 32 притоков Хубсугула методом ICP-MS, а у 5 основных притоков изучен полный гранулометрический состав речной взвеси. Интерпретация изучения наземных разрезов строится на основе цифровой модели рельефа Прихубсугулья по топокартам масштаба 1:100 000.

Защищаемые положения: