2411-3336 2541-9404 Записки Горного института Journal of Mining Institute Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины ΙΙ Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University pmi-7962 https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/7962 Геология Geology Marine/continental facies patterns, sequence stratigraphy and a gocad-3D-modelling of the carboniferous/permian-boundary of the Donetsk basin Ritzmann Karin Ritzmann Karin Ritzmann Karin pmi@spmi.ru Фрайбергский горно-технологический университет, Институт минералогии (Германия) Freiberg University of Mining and Technology (Germany) 07 04 2006 2006 167 2 71 76 15 07 2005 02 08 2005 07 04 2006 © Karin Ritzmann 2006 Karin Ritzmann Karin Ritzmann CC BY 4.0 https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/7962

Донецкий бассейн является юго-восточной частью внутренней кратогенной рифтовой системы Припять-Днепр-Донецк, протянувшейся с северо-запада на юго-восток от Беларуси через территорию Украины на расстояние около 1500 км до Восточно-Европейской платформы. На территории Донецкого бассейна профили позднего каменноугольного и пермского периодов характеризуются взаимным переслаиванием океанических и континентальных осадочных пород. Существует возможность установить соответствие неокеанических профилей каменноугольного и пермского периодов Западной Европы с мировой океанической стратиграфической шкалой. Детальное изучение фациальных образцов и восстановление условий осаждения основываются на обширных полевых исследованиях в районе Донецкого бассейна. Было произведено изучение микрофаций и микропалеонтологические исследования 110 образцов известняка. Стратиграфические разрезы верхних каменноугольных и нижних пермских последовательностей Артемовского района были сопоставлены со стратотипным разрезом (скважина № 4199 «Скосырская») Придонецкого бассейна, где преобладают океанические осадочные породы (Alekseeva et al. 1983). Описание 2455 м литостратиграфических профилей (Makarov et al. 1985 a и Aizenverg et al. 1975) и дополнительные фациальные профили 51 скважины (Makarov et al. 1985 b) использовались совместно с данными, полученными авторами, для построения стратиграфической модели последовательности седиментации в Донецком бассейне. Максимальные поверхности затопления тракта трансгрессивных систем представлены угольными пластами. Границы секвенций соответствуют основаниям эрозийных речных каналов. Границы секвенций и максимальные поверхности затопления являются четко выделенными горизонтами на всей изучаемой территории. Выбрана модель осадконакопления (Izart et al. 1998). Она стала основой для сравнения условных кривых уровня моря Донецкого бассейна и Мирового океана, а также для оценки климатических изменений как определяющего фактора колебания уровня моря. Объемная модель GOCAD-3D разработана для трехмерного анализа фациальных образцов и понимания процесса осадконакопления в ходе формирования бассейна.

The Donetsk basin is the southeastern part of the intracratonic Pripyat-Dniepr-Donetsk Riftsystem, striking in a NW-SE direction from Belarus through Ukraine, over a distance of c. 1500 km the East-European Craton. The profiles of Late Carboniferous and Permian are characterised by interfingering marine-continental sediments in the Donetsk basin. Therefore, the possibility exists, to correlate the non-marine Carboniferous / Permian profiles of Western-Europe with the global marine stratigraphical scale. Detailed analyses of facies patterns and the reconstruction of the depositional setting are based on extensive fieldwork within the Donetsk basin. Microfacies analyses and micropalaeontological investigations of 110 limestone specimens were carried out. Furthermore, the straticraphic cross-sections (stratotype-key-section) of Upper Carboniferous and Lower Permian succession of Artemovsk area was correlated with the marine dominated stratotype section of the Pre-Donetsk basin, the well Skosyrskaya N 4199 (Alekseeva et al. 1983). The maximum flooding surfaces of the transgressive system tracts are represented by carbonate layers. SB and mfs are distinctive horizons throughout the studied area. The results of facies analysis and the sequence-stratigraphical deposition-model were used to develop a relative sea-level curve of the Donetsk basin. This was the base for the correlation of the relative sea-level curve of the Donetsk basin with the global sea-level curve as well as for the estimation of climatic fluctuations as controlling factors of the sea level fluctuations. A GOCAD-3D-model was developed to analyse the facies patterns in three dimensions and to understand subsidence processes during the basin evolution.

 Aizenverg D.E., Lagutina V.V., Levenstein M.L. & Popov V.S. (Hrsg./eds.) (1975): Putevoditel ekskursii po Donetzkomu bassejnu.- Izd. «Nauka» Moskva, 360 S., 67 Abb. (in Russisch und Englisch) – Field excursion guidebook for the Donets Basin.- «Nauka», Moskva: 360 pp. (in Russian and English). Alekseeva I.A., Glushenko N.V., Ivanov V.K., Inosova K.I., Kalmykova M.A., Kashik D.S., Kozitskaja R.J., Krusina A.KH., Movshovich E.V., Reditchenkin N.A. & Shvartsman E.G. (1983): Key section of boundary Carboniferous and Permian beds of the south of the eastern-European Platform (Gzhelian and Asselian stage), SKOSYRSKAYA borehole N 4199 – Leningrad «Nauka» 1983, 123 pp. Davydov V.I. & Leven E.J. (2003): Correlation of Upper Carboniferous (Pennsylvanian) and Lower Permian (Cisuralian) marine deposits of the Peri-Thetys.- In: Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 196 (2003); p.39-57. Heckel P.H. (1999 a): Overview of Pennsylvanian cyclothems in midcontinent North America and brief summary of those elsewhere in the world.- In: Carboniferous and Permian of the World, L.V.Hills, C.M.Henderson, and E.W.Bamber (editors), Canadian Society of Petroleum Geologists, Memoir 19, p.79-98. Izart A., Briand C., Vaslet D., Vachard D., Broutin J., Coquel R., Maslo A., Maslo N. & Kositskaya R. (1998 a): Stratigraphy and sequence stratigraphy of the Upper Carboniferous and Lower Permian in the Donets Basin.- In: S.Crasquin-Soleau & E.Barrier (eds.), Stratigraphy and evolution of Peri-Tethyan platforms. Peri-Tethys Memoir 3. – Mem. Mus. Nat. Hist. nat., Paris, 177, p.9-33. Izart A., Vachard D., Vaslet D. & Maslo A. (1999): Sedimentology of the Upper Carboniferous and Lower Permian in the Dniepr and Donets Basin.- In: Carboniferous and Permian of the World, L.V.Hills, C.M.Henderson, and E.W.Bamber (eds), Canadian Society of Petroleum Geologists, Memoir 19, p.120-143. Makarov I.A. (eds) et al. (1985 a): Description of the straticraphic cross-sections of the upper Carboniferous of the Donets basin. Ukraine Geological Ministery, PGO Donbas Geology, Artemovsk GPE, Tom 1, Text. (in Russian). Makarov et al. (1985 b): Description of the straticraphic cross-sections of the upper Carboniferous of the Donets basin. Ukraine Geological Ministery, PGO Donbas Geology, Artemovsk GPE. (in Russian), Tom 2 (in Russian). Stovba S., Stephenson R.A., & Kivshik M. (1996): Structural features and evolution of the Dniepr-Donets Basin, Ukraine, from regional seismic reflection profiles.- In: Stephenson, R.A., Wilson, M., de Boorder, H. & Starostenko, V.I. (eds.), EUROPROBE: Intraplate Tectonics and Basin Dynamics of the Eastern European Plattform. Tectonophysics, Volume 268, Issue 1-4, 15th January 1997, p.125-147. Stovba S. & Stephenson R.A. (1999): The Donbas Foldbelt: its relationship with the uninverted Donets segment of the Dniepr-Donets Basin, Ukraine.- In: Tectonophysics, Volume 313 (1999), p.59-83.