О.Б. Климчук. Розвиток найглибших карстових систем і субмаринне розвантаження масиву Арабіка (Західний Кавказ): роль пізньоміоценової регресії Східного Паратетісу

Submitted by Vlad on Thu, 08/09/2018 - 08:38
Ukrainian

Геологія і корисні копалини Світового океану 2018, 14 (1): 58-82

О.Б.Климчук

Інститут геологічних наук НАН України, Київ

Розвиток найглибших карстових систем і субмаринне розвантаження масиву Арабіка (Західний Кавказ): роль пізньоміоценової регресії Східного Паратетісу

Великий гірський масив Арабіка на Західному Кавказі безпосередньо межує з морським узбережжям, а закарстовані вапняки, що його складають, занурюються під рівень моря. У високогірній частини масиву розвідані численні глибокі печери, дві з яких мають глибину (від входів) понад 2000 м. Унікальне зосередження тут надглибоких печер та особливості гідрогеології масиву (величезна потужність вадозної зони, активна каналова циркуляція на великих глибинах, наявність високопроникної зони у прибережній смузі і субмаринного розвантаження у море, зв'язок прибережних і субмаринних джерел з високогірною областю живлення) свідчать про вплив на розвиток карсту глибокого зниження рівня моря в минулому. Новітні дослідження з палеогеографії Східного Паратетіса у піздньоміоценовий час вказує на те, що таке зниження рівня вод у Евксинському басейні мало місце в період близько 5,6 — 5,4 млн. років тому, з максимумом (ймовірно до 500—600 м), що відповідав гляциальним піках TG12 і TG14 і піку Мессинскої кризи солоності. Запропоновано модель еволюції карстових систем масиву з урахуванням впливу морських регресій і диференційованих піднять у пліоцен—четвертинний час.

Ключові слова: масив Арабіка, найглибші печери, субмарине розвантаження, коливання рівня Чорного моря, Мессинска криза солоності.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

  1. Астахов Н.Е. Структурная геоморфология Грузии. Тбилиси: Мецниереба, 1973. 224 с.
  2. Буачидзе И.М., Мелива А.М. К вопросу разгрузки подземных вод в Черное море в районе г. Гагра. Тр. Н-и лаб. гидрогеологии и инж. геол. Груз. политехн. Ин-та. 1967. № 3. С. 33—39.
  3. Вахрушев Б.А., Дублянский В.Н., Амеличев Г.Н. Карст. Бзыбского хребта. Западный Кавказ. М.: РУДН. 2001. 166 с.
  4. Гвоздецкий Н.А. Кавказ. М.: Гос. Изд-во геогр. лит. 1963. 262 с.
  5. Гожик П.Ф. Регрессивные этапы в позднекайнозойской истории Черного моря и их отражение в развитии гидросети. Изучение геологической истории и процессов современного осадкообразования Черного и Балтийского морей. Труды международного симпозиума. Ч. 1. Киев: Наук. думка. 1984.
  6. Гожик П.Ф., Маслун Н.В., Клюшина Г.В., Іванік О.М. Стратиграфія четвертинних відкладів Азово-Чорноморського регіону. Геол. та кор. коп. Світового океану. 2016. № 4(46). С. 5—39.
  7. Кикнадзе Т.З. Карст массива Арабика. Тбилиси: Мецниереба. 1972. 245 с.
  8. Кикнадзе Т.З. Геология, гидрогеология и активность известнякового карста. Тбилиси: Мецниереба. 1979. 230 с.
  9. Климчук A.B. 1990. Карстовые водоносные системы массива Арабика. Пещеры. Проблемы изучения. Межвуз. сб. научн. трудов. Пермь: Пермск. ун-т. C. 6—16.
  10. Климчук А. 2006. Глубочайшая пещера на Арабике и эволюция Черного моря. Свет. вестн. укр. спелеологической ассоц. 2006. № 2(31). C. 33—36.
  11. Климчук А.Б., Касьян Ю.М. Распределение температуры в карстовых системах: данные по глубоким пещерам массива Арабика. Геол. журн. 2006. № 1. С. 108—115.
  12. Климчук А.Б., Рогожников В.Я. О влиянии позднечетвертичного оледенения на карста массива Арабика, Кавказ. Известия Всес. геогр. об-ва. 1984. 116, № 2. С. 112—119.
  13. Климчук А.Б., Самохин Г.В., Касьян Ю.М. Глубочайшая пещера Мира на массиве Арабика (Западный Кавказ) и ее гидрогеологическое и палеогеографическое значение. Спелео- логия и карстология. № 1. 2008. С. 100—104.
  14. Климчук А.Б., Самохин Г.В., Чен Х., Эдвардс Л. Датирование натечных отложений из глубоких частей глубочайшей пещеры мира — Крубера (массив Арабика, Западный Кавказ). Спелеология и карстология. 2008. № 1. С. 105—108.
  15. Когошвили Л.В. О развитии неотектогенного рельефа Грузии. Тбилиси: Мецниереба. 1976. 307 с.
  16. Невесская Л.A., Коваленко Е.И., Белуженко Е.В. и др. Объяснительная записка к унифицированной региональной стратиграфической схеме неогеновых отложений Южных регионов Европейской части России. Москва: Палеонтологический ин-т РАН. 2004. 83 с.
  17. Островский А.Б. О строении переуглубленных речных долин на Черноморском побережье Кавказа. Докл. АН СССР. 1966. 167, № 6. С. 13—62.
  18. Островский А.Б. О прогрессирующей интенсификации основных экзогенных и эндогенных геологических процессов в позднем плиоцене-плейстоцене. Четверт. геол. и геоморф. Дистанционное зондирование. М.: Наука. 1980. С. 68—72.
  19. Попов С.В., Ахметьев М.А, Головина Л.А. и др. Региоярусная стратиграфическая шкала неогена юга России: состояние и перспективы обустройства. М.: ГИН РАН. 2013. С. 356— 359.
  20. Попов С.В., Антипов М.П., Застрожнов А.С., Курина Е.Е., Пинчук Т.Н. Колебания уровня моря на северном шельфе Восточного Паратетиса в олигоцене-неогене. Стратигра- фия. Геологическая корреляция. 2010. 18, № 2. С. 99—124.
  21. Региональная геоморфология Кавказа. Под ред. Н.В. Думитрашко. М.: Наука. 1979. 194 с.
  22. Ростовцева, Ю.В. 2012. Седиментогенез в бассейнах среднего и позднего миоцена Восточного Паратетиса (стратотипический Керченско-Таманский регион). Автореф. дисс. докт. геол.-мин. наук. М.: МГУ. 50 с.
  23. Семененко В.Н., Андреева-Григорович А.С., Маслун Н.В., Люльева С.А. Прямая корреляция неогена Восточного Паратетиса с международной океанической шкалой по планктонным микрофоссилиям. Геол. журн. 2009. № 4. С. 9—27.
  24. Семененко В.Н., Люльева С.А. Глобальный маркер границы миоцена-плиоцена Ceratolithus acutus (наннопланктон) в Черноморском бассейне. Геол. журн. 2006. № 2—3. С. 150—159.
  25. Холодов В. Н., Недумов Р. И. Литология и геохимия среднего миоцена Восточного Предкавказья. Наука. 1981.
  26. Юровский Ю.Г. Этюды о воде. Симферополь: ИТ «АРИАЛ». 2014. 112 с.
  27. Audra P., Mocochain L., Camus H. et al. The effect of the Messinian Deep Stage on karst development around the Mediterranean Sea. Examples from Southern France. Geodinamica Acta. 2004. 17. P. 389—400.
  28. Bache F., Gargani J., Suc J.-P. et al. Messinian evaporite deposition during sea level rise in the Gulf of Lions (Western Mediterranean). Marine and Petroleum Geology. 2015. 66. P. 262—277.
  29. Bache F., Popescu S.-M., Rabineau M. et al. A two-step process for the reflooding of the Mediterranean after the Messinian Salinity Crisis. Basin Research. 2012. 24. P. 125—153.
  30. Bakalowicz M., El-Hajj A., El Hakim M. et al. Hydrogeological settings of karst submarine springs and aquifers of the Levantine coast (Syria, Lebanon). Towards their sustainable exploitation. In: Pulido Bosch A., Lopez Geta J.A., Ramos Gonzalez G. (eds). TIAC'07. Coastal Aquifers: Сhallenges and Solutions. Hidrogeologia y aguas subterraneas. 2007. Almeria, Spain: IGME. 23. P. 721—732.
  31. Bakalowicz M. Karst at depth below the sea level around the Mediterranean due to the Messinian crisis of salinity. Hydrogeological consequences and issues. Geol. Belgica. 2014. № 17. P. 96—101.
  32. Barber P.M. Messinian subaerial erosion of the proto-Nile delta. Marine Geology. 1981. №4 4. P. 253—272.
  33. Bertoni C., Cartwright J.A. Major erosion at the end of the Messinian salinity crisis: evidence from the Levant Basin, eastern Mediterranean. Basin Research. 2007. 1№ 9. P. 1—18.
  34. Blanc P.-L. The opening of the PlioCQuaternary Gibraltar Strait: assessing the size of a cataclysm. Geodinamica Acta. 2002. № 15. 303—317.
  35. Cartwright J.A., Jackson M.P.A. Initiation of gravitational collapse of an evaporite basin margin: the Messinian saline giant, Levant Basin, eastern Mediterranean. Bull. Geol. Soc. Am. 2008. № 120. P. 399—413.
  36. Chumakov I.S. Pliocene and Pleistocene deposits of the Nile valley in Nubia and upper Egypt. In: Ryan F.W.B., Hsh K.J. et al. (eds.). Initial Reports of the Deep Sea Drilling Project, 13. Washington, DC: United States Government Printing Office. 1973. P. 1242—1243.
  37. CIESM. The Messinian Salinity Crisis from Mega-deposits to Microbiology — A Consensus Report. (F.Briand, ed.). CIESM Workshop Monographs. Monaco. 2008.
  38. Clauzon G. Le canyon messinien du Rh^ne: une preuve d?cisive du «Desiccated deep-basin model (Hsu, Cita, Ryan, 1973)». Bull. Soc. GJol. Fr. 1982. № 24. P. 597—610.
  39. Clauzon G., Suc J.-P., Gautier F. et al. Alternate interpretation of the Messinian salinity crisis, controversy resolved? Geology. 1996. № 24. P. 363—366.
  40. de la Vara A., van Baak C.G.C., Marzocchi A. et al. Quantitative analysis of Paratethys sea level change during the Messinian Salinity Crisis. Marine Geology. 2016. № 379. P. 39—51.
  41. D`rfliger N., Fleury P., Bakalowicz M. et al. Specificities of coastal karst aquifers with the hydrogeological characterisation of submarine springs — overview of various examples in the Mediterranean basin. In: Sustainability of the Karst Environment — Dinaric Karst and Other Karst Regions. Paris: UNESCO. 2010. P. 41—48.
  42. Doerfliger N., Ladouche B., Bakalowicz M. et al. Itude du pourtour est de l'?tang de Thau, phase II. SynthJse gJnJrale (Vol. 4). Public report BRGM RP-50789-FR. 2001.
  43. Drooger C.W. (Ed.). Messinian Events in the Mediterranean. Amsterdam: North-Holland Publ. Co. 1973. 272 p.
  44. Druckman Y., Buchbinder B., Martinotti G.M. et al. The buried Afiq Canyon (easternMediterranean, Israel): a case study of a Tertiary submarine canyon exposed in Late Messinian times. Marine Geology. 1995. № 123. P. 167—185.
  45. Fleury P., Bakalowicz M., de Marsily G. Submarine springs and coastal karst aquifers: A review. Journal of Hydrol. 2007. № 339. P. 79—92.
  46. Gillet H., Gilles L., Renault J-P., Dinu C. La stratigraphie oligo-miocene et la surface d'erosion messinienne en mer Noire, stratigraphie sismique haute resolution. Geoscience. 2003. № 335. P. 907—916.
  47. Gillet H., Lericolais G., Rehault J.-P. Messinian event in the Black Sea: Evidence of a Messinian erosional surface. Marine Geology. 2007. № 244. P. 142—165.
  48. Gozhyk P., Semenenko V., Andreeva-Grigorovich A., Maslun N. The correlation of the Neogene of central and Eastern Paratethys segments of Ukraine with the international stratigraphic chart based on planktonic microfossils. Geol. Carpathica. 2015. 66 (3). P. 235—244.
  49. Grothe A., Sangiorgi F., Mulders Y.R. et al. Black Sea desiccation during the Messinian Salinity Crisis: fact or fiction? Geology. 2014. 42 (7). P. 563—566.
  50. Hardie L.A., Lowenstein T.K. Did the Mediterranean Sea dry out during the Miocene? A reassessment of the evaporite evidence from DSDP Legs 13 and 42A cores. Journal of Sedimentary Research. 2004. № 74.  P. 453—461.
  51. Hsh K.J. Origin of Saline Giants: a critical review after the discovery of the Mediterranean evaporite. Earth-Science Reviews. 1972. № 8. P. 371—396.
  52. Hsh K.J., Giovanoli F. Messinian event in the Black Sea. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 1979. № 29. P. 75—93.
  53. Hsh K. J., Ryan W.B.F., Cita M. B. Late Miocene desiccation of the Mediterranean. Nature. 1973. № 242. P. 240—244.
  54. Just J., Hhbscher C., Betzler C. et al. Erosion of continental margins in the Western Mediterranean due  to  sea-level  stagnancy  during  the  Messinian  Salinity  Crisis.  Geo-Marine Letters. 2011. № 31. P. 51—64.
  55. Klimchouk A. Krubera (Voronja) Cave. In: White W.B., Culver D.C. (eds.). Encyclopedia of Caves. Chennai: Academic Press. 2012. P. 443—450.
  56. Klimchouk A.B., Jablokova N.L. Evidence of hydrological significance of epikarstic zone from study of oxigen isotope composition of water, Arabika massif, Western Caucasus. Proc. of the 10 Int. Congress of Speleology. Vol.III. Budapest. 1990. P. 800—801.
  57. Krezsek C., Schleder Z., Bega Z. et al. The Messinian sea-level fall in the western Black Sea: small or large? Insights from offshore Romania. Petroleum Geosci. 2016. № 22. P. 392—399.
  58. Krijgsman W., Hilgen F.J., Raffi I. et al. Chronology, causes and progression of the Messinian salinity crisis. Nature. 1999. № 400. P. 652—655.
  59. Krijgsman W., Stoica M., Vasiliev I., Popov, V.V. Rise and fall of the Paratethys Sea during the Messinian Salinity Crisis. Earth and Planetary Science Letters. 2010. 290. P. 183—191.
  60. Letouzey J., Gonnard R., Montadert L., et al. Black Sea: geological setting and recent deposit distribution from seismic reflection data. Initial Rep. Deep Sea Drill. Proj. 42. 1978. P. 1077— 1084.
  61. Lofi J., Gorini C., BernJ S. et al. Erosional processes and paleo-environmental changes in the Western Gulf of Lions (SW France) during the Messinian Salinity Crisis. Marine Geology. 2005. № 217. P. 1—30.
  62. Lofi J., Sage F., DJverchJre J. Et al. Refining our knowledge of the Messinian salinity crisis records in the offshore domain through multi-site seismic analysis. Bulletin SocietJ GJolgique de France. 2011. № 182. P. 163—180.
  63. Manzi V., Lugli S., Ricci Lucchi F., Roveri M. Deep-water clastic evaporites deposition in the Messinian Adriatic foredeep (northern Apennines, Italy): did the Mediterranean ever dry out? Sedimentology. 2005. № 52. P. 875—902.
  64. Martinez del Olmo,W. Yesos demargen y turbiditicos en el  Messiniense  del  Golfo  de Valencia: Una desecacion imposible. Revista de la Sociedad Geol\gica de Espana. 1996. № 9. P. 67—116.
  65. Mocochain L., Audra P., Clauzon G. et al. The effect of river dynamics induced by the Messinian Salinity Crisis on karst landscape and caves: Example of the Lower Ard?che river (mid Rh?ne valley). Geomorphology. 2009. № 106. P. 46—61.
  66. Mocochain L., Clauzon G., Bigot J., Brunet P. Geodynamic evolution of the peri-Mediterranean karst during the Messinian and the Pliocene?: evidence from the ArdJche and Rh^ne Valley systems canyons, Southern France. Sedimentary Geology. 2006. 188—189. P. 219—233.
  67. Munteanu I., Matenco L., Dinu C., Cloetingh S. Effects of large sea-level variations in connected basins: the Dacian — Black Sea system of the Eastern Paratethys. Basin Research. 2012. № 24. P. 583—597.
  68. Popescu S.-M. Late Miocene and early Pliocene environments in the southwestern Black Sea region from high-resolution palynology of DSDP Site 380A (Leg 42B). Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 2010. № 238. P. 64—77.
  69. Popov S.V., Ilyina L.B., Paramonova N.P. et al. Lithological paleogeographic maps of Paratethys. Courer Forschungsinstitut Senckenberg. 2004. Bd. 250. P. 1—46.
  70. Popov S.V., Goncharova I.A., Kozyrenko T.F. et al. Neogene Stratigraphy and Palaeontology of the  Taman and Kerch Peninsulas (Excursion Guidebook). Moscow: Palaeontological Institute RAS. 1996. 32 p.
  71. Radionova E.P., Golovina L.A., Filippova N.Y. et al. Middle—Upper Miocene stratigraphy of the Taman Peninsula, Eastern Paratethys. Cent. Eur. J. Geosci. 2012. 4(1). P. 188—204.
  72. Rostovtseva Y. V., Rybkina A.I. The Messinian event in the Paratethys: Astronomical tuning of the Black Sea Pontian. Marine and Petroleum Geology. 2017. № 80. P. 321—332.
  73. Roveri M., Bassetti M.A., Ricci Lucchi F. The Mediterranean Messinian Salinity Crisis: an Apennine foredeep perspective. Sedimentary Geology. 2001. 140. P. 201—214.
  74. Roveri M., Flecker R., Krijgsman W. et al. The Messinian Salinity Crisis: Past and future of a great challenge for marine sciences. Marine Geology. 2014. № 352. P. 25—58.
  75. Roveri M., Gennari R., Lugli S. et al. The Messinian salinity crisis: open problems and possible implications for Mediterranean petroleum systems. Petroleum Geoscience. 2016. № 22. P. 283—
  76. Roveri M., Lugli S., Manzi V., Schreiber B.C. The Messinian Sicilian stratigraphy revisited: toward a new scenario for the Messinian salinity crisis. Terra Nova. 2008. № 20. P. 483—488.
  77. Roveri M., Manzi V., Bergamasco A. et al. Dense shelf water cascading and Messinian canyons: a new scenario for the Mediterranean salinity crisis. American Journal of Science. 2014. № 314. P. 751—784.
  78. Ryan W.B.F. Quantitative evaluation of the depth of the western Mediterranean before, during and after the late Miocene salinity crisis. Sedimentology. 1976. № 23. P. 791—813.
  79. Ryan W.B.F. Decoding the Mediterranean salinity crisis. Sedimentology. 2009. № 56. P. 95—136.
  80. Ryan W.B.F., Stanley D.J., Hersey J.B. et al. The tectonics and geology of the Mediterraneran Sea. In: Maxwell A.E. (Ed.), The Sea. New York: Wiley-Interscience. 1971. P. 387—492.
  81. Smith W.H.F., Sandwell D.T. Global Sea Floor Topography from Satellite Altimetry and Ship Depth Soundings. Science. 1997. 277. P. 1956—1962.
  82. Tari G., Fallah M., Kosi W. et al. Is the impact of the Messinian Salinity Crisis in the Black Sea comparable to that of the Mediterranean? Marine and Petroleum Geology. 2015. № 66. P. 135— 148.
  83. Tari G., Fallah M., Schell C. et al. Why are there no Messinian evaporites in the Black Sea? Petroleum Geoscience. 2016. № 22. P. 381—391.
  84. Tulipano L., Fidelibus D., Panagopoulos A. (Eds.). Groundwater management of coastal karstic aquifers. COST Action 621 Final report. Luxembourg: European Union. 2004.
  85. Vai, G.B., 2016. Over half a century of Messinian salinity crisis. Boletin Geol-gico y Minero. 127, 625—641.
  86. van Baak C.G.C., Radionova E.P., Golovina L.A. et al. Messinian events in the Black Sea. Terra Nova. 2015. № 27. P. 433—441.
  87. Vasiliev I., Reichart G.J., Krijgsman W. Impact of the Messinian Salinity Crisis on Black Sea hydrology—insights from hydrogen isotopes analysis on biomarkers. Earth and Planetary Science Letters. 2013. № 362. P. 272—282.

Стаття поступила 21.01.2018

PDF: 
PDF icon Klimchuk.pdf