Системный анализ влияния астрономической цикличности на процессы осадконакопления Паратетиса

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 19-77-10075

НазваниеСистемный анализ влияния астрономической цикличности на процессы осадконакопления Паратетиса

Руководитель Рыбкина Алёна Игоревна, Кандидат геолого-минералогических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Геофизический центр Российской академии наук , г Москва

Конкурс №41 - Конкурс 2019 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле; 07-405 - Геомагнитное поле, геодинамо, палеомагнетизм

Ключевые слова Астрономическая цикличность, системный анализ, спектральный анализ, циклостратиграфия, палеомагнетизм, магнитная восприимчивость пород, геохронология, событийная седиментология, Паратетис

Код ГРНТИ38.01.77

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Эффективное внедрение новейших методов обработки данных и междисциплинарный подход открывает новые перспективы в решении существующей проблемы о положении региоярусов в международной стратиграфической шкале. Детальный литологический анализ отложений и данные палеомагнитных исследований, в сочетании с новейшими методами системного анализа и алгоритмической обработки данных позволяет проводить геологические реконструкции и корреляции одновозрастных отложений на большой территории. В этой связи возникает острая необходимость в привлечении новых передовых технологий, опирающихся на выявление действия универсальных (глобальных) процессов. Использование методов системного анализа в обработке геологических данных позволяет проводить качественную корреляцию развития геологических событий на большой территории, которая характеризуется влиянием различных палеоклиматических и палеогеографических факторов на процессы осадкообразования. В результате проекта будет разработана оригинальная база данных по оценке влияния астрономической цикличности на процессы осадконакопления. Проведение системной обработки собранного материала на основе методов циклостратиграфии и магнетизма горных пород позволит определить основные тенденции влияния прецессионных циклов на литологическую запись. В рамках выполнения проекта планируется создание интерактивный атлас. Атлас представляет собой набор карт, реализованных в программном пакете ArcGIS, которые позволят проиллюстрировать как тектоническое развитие территории, так и реконструировать другие природные условия ее развития в миоцене. В основе методов циклостратиграфии лежит оценка отражения астрономической цикличности в процессах осадконакопления, что подкрепляется детальным литологическим изучением и палеомагнитными исследованиями. Глобальные колебания инсоляции на Земле в комбинации с классическим литологическим подходом позволяет производить оценку скорости седиментации и производить датирование осадочных пород, что является особенно актуальным в отсутствии прочих возможностей достоверно определять абсолютный возраст отложений. Влияние астрономических циклов на процессы осадконакопления носит глобальный характер, что делает этот метод особенно актуальным при широкомасштабных корреляциях. Это приведет как совершенствованию стратиграфического расчленения изучаемых отложений, так и к расширению приемов оценки палеогеографических обстановок. Определение астрономической цикличности при использовании методов геохронологии, включающих палеомагнитные реконструкции, анализе литологического строения толщ, возможно по изменчивости магнитной восприимчивости пород, зависимой от количества солнечной радиации, достигающей поверхности Земли, и таким образом отражающей климатические колебания. Спектральный анализ скалярных магнитных параметров позволяет выявлять в отложениях наличие долгопериодических колебаний прецессии земной оси, угла наклона земной оси к плоскости эклиптики и эксцентриситета, а также рассчитывать скорости седиментации. При использовании этого метода точность определения абсолютного возраста пород может составляет от 20 до 400 тыс. лет (Hinnov, Ogg, 2007). Методы циклостратиграфии получили свое широкое развитие за рубежом, что подтверждается наличием научных монографий и публикаций в высокорейтинговых журналах. Авторами проекта также уже проводились работы по оценке влияния астрономической цикличности на отложениях отдельных региоярусов верхнего миоцена (мэотис и понт) на Таманском полуострове. В результате этих пилотных работ были получены первые возрастные датировки толщ (Ростовцева, Рыбкина, 2014; Рыбкина, Ростовцева, 2014; Rybkina et al., 2015; Rostovtseva, Rybkina, 2016), которые были подтверждены имеющимися палеомагнитными и палеонтологическими данными. Данный проект предполагает дальнейшее продвижение современных новаторских технологий в решении геологических задач: создание методологии проведения циклостратиграфических исследований на основе синтеза палеонтологических, литологических, изотопных и палеомагнитных данных. Отработка приемов циклостратиграфических исследований на разрезах миоценовых толщ Паратетиса (Восточного и Центрального) обеспечит широкое региональное сопоставление и соответственно возможность апробировать имеющийся подход на примере отложений, накопившихся при разнообразных палеогеографических условиях, отличающихся режимами седиментации. Важнейшей составляющей станут петромагнитные и палеомагнитные исследования, в том числе полевые измерения магнитной восприимчивости пород с помощью полевого каппометра. Выявление астрономических циклов по измерениям скалярных магнитных параметров пород (таких как, магнитная восприимчивость) будет осуществляться с помощью программы PAST (Schulz and Mudelsee, 2002), позволяющей проводить спектральный анализ первичных данных с построением Lomb-Scargle и REDFIT периодограмм, а также Wavelet распределений. Будет разработан пакет российского программного обеспечения по обработке данных измерений и оценке наличия устойчивых циклов колебаний по полученной базе измерений. Интерпретация данных спектрального анализа будет опираться на палеомагнитные определения c учетом имеющихся датировок границ хронов прямой и обратной полярности в общей стратиграфической шкале. Для дополнительного подтверждения достоверности полученных результатов будет проведена выверка определений абсолютного возраста пород по реперным прослоям вулканических пеплов для отдельных временных интервалов. В ходе выполнения работ будет создана основа методологии междисциплинарных циклостратиграфических исследований на примере миоценовых толщ Восточного и Центрального Паратетиса, что открывает новые возможности внедрения передовых технологий в отечественную геологию.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ