Digitalization of isolated basins paleogeographic reconstructions: a case study of the early Oligocene Solenovian crisis in the Eastern Paratethys

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A new methodology for paleogeographic reconstructions of regressive stages of sedimentary basins, which experienced isolation from the World Ocean, has been tested using the example of the Eastern Paratethys. The application of this methodology makes it possible to fill the gaps in understanding the development history of the Paratethys and other similar sedimentary basins (such as Pricaspian and South Atlantic), which experienced isolation at various stages of their existence. Digital modeling of the results and consequences of the Early Oligocene Solenovian regression manifested in the Eastern Paratethys has been carried out. Based on the synthesis of paleogeographic reconstructions and data on changes in the geodynamic setting of the Black Sea-Caspian region, a digital model has been created depicting the depth changes of the Paratethys during its initial (transgressive), transitional, and final (regressive) stages in the Solenovian time of the Early Oligocene. This model takes into account relative sea level fluctuations, as well as the influence of later tectonic deformations superimposed on the structure of the Oligocene infill of the Eastern Paratethys sedimentary basin.

Full Text

Restricted Access

About the authors

I. S. Patina

Geological Institute, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: irina.patina@gmail.com
Russian Federation, Moscow

V. V. Fomina

Geological Institute, Russian Academy of Sciences

Email: valery.fomina17@gmail.com
Russian Federation, Moscow

A. А. Tkacheva

Geological Institute, Russian Academy of Sciences

Email: a.a.tkacheva1@yandex.ru
Russian Federation, Moscow

N. B. Kuznetsov

Geological Institute, Russian Academy of Sciences

Email: kouznikbor@mail.ru

Correspondent Member of the RAS

Russian Federation, Moscow

References

  1. Атлас литолого-палеогеографических, структурных, палинспастических и геоэкологических карт Центральной Евразии / Ред. Ю. Г. Леонов, В. А. Быкадоров, Ю. А. Волож, Т. Н. Хераскова и др.). Алма-Ата: НИИ природных ресурсов ЮГГЕО, 2002.
  2. Воронина А. А., Попов С. В. Соленовский горизонт Восточного Паратетиса // Известия АН СССР. Серия геол. 1984. № 9. С. 41–53.
  3. Егорова Т. П., Баранова Е. П., Гобаренко В. С., Муровская А. В. Строение земной коры Горного Крыма вдоль профиля “Севастополь-Керчь” по результатам ГСЗ и локальной сейсмической томографии // Геотектоника. 2018. № 4. С. 77–95.
  4. Ефимов В. И. Геологическое изучение и оценка углеводородного потенциала комплексов разреза платформенного чехла Западного Предкавказья на основе региональных сейсморазведочных работ с целью обеспечения стабильного развития и расширения ресурсной базы ТЭК Южного Федерального округа (Краснодарский край и Республика Адыгея). Краснодар: Краснодарнефтегеофизика, 2007.
  5. Застрожнов А. С., Попов С. В., Беньямовский В. Н., Мусатов В. А., Ахметьев М. А., Запорожец Н. И., Богачкин А. Б., Столяров А. С. Опорный разрез олигоцена юга Восточно-Европейской платформы (Северные Ергени) // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2019. Т. 27. № 4. С. 59–92.
  6. Исмагилов Д. Ф., Козлов В. Н., Мартиросян В. Н., Терехов А. А. Строение и особенности формирования плитного чехла в пределах Среднего Каспия (по материалам сейсмических исследований) // Геотектоника. 2003. № 4. С. 51–60.
  7. Козмодемьянский В. В., Попков В. И., Титов Б. И. Тела бокового наращивания в олигоцене Мангышлака // Бюлл. МОИ П. Отд. геол. 1987. Т. 62. № 1. С. 37–40.
  8. Кунин Н. Я., Косова С. С., Медведев Е. Н., Пустовойт О. Ю. Сейсмостратиграфический анализ майкопских отложений Северо-Восточного Предкавказья // Советская геология. 1990. № 4. С. 79–84.
  9. Леонов Ю. Г., Волож Ю. А., Антипов М. П., Быкадоров В. А., Хераскова Т. Н. Консолидированная кора Каспийского региона: опыт районирования. М.: ГЕОС, 2010. 64 с.
  10. Милюков В. К., Миронов А. П., Рогожин Е. А. и др. Оценки скоростей современных движений Северного Кавказа по GPS наблюдениям // Геотектоника. 2015. № 3. С. 56–65.
  11. Патина И. С. Строение майкопского комплекса Каспийского региона по результатам сейсмостратиграфических исследований // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2017. Т. 25. № 3. С. 1–10.
  12. Патина И. С., Леонов Ю. Г., Волож Ю. А., Копп М. Л., Антипов М. П. Крымско-Копетдагская зона концентрированных орогенических деформаций как трансрегиональный позднеколлизионный правый сдвиг // Геотектоника. 2017. № 4. С. 17–30.
  13. 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 // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2010. Т. 18. № 2. С. 3–26.
  14. Попов С. В., Ахметьев М. А., Лопатин А. В., Бугрова Э. М., Сычевская Е. К., Щерба И. Г., Андреева-Григорович А. С., Запорожец Н. И., Николаева И. А., Копп М. Л. Палеогеография и биогеография бассейнов Паратетиса. Ч. 1. Поздний эоцен – ранний миоцен // Тр. ПИН РАН. Т. 292. М.: Научный мир, 2009. 178 с.
  15. Столяров А. С. Палеогеография Предкавказья, Волго-Дона и Южного Мангышлака в позднем эоцене и раннем олигоцене // Бюлл. МОИ П. Отд. геол. 1991. Т. 66. Вып. 4. С. 64–80.
  16. Столяров А. С., Ивлева Е. И. Соленовские отложения нижнего олигоцена Предкавказья, Волго-Дона и Мангышлака (центральная часть Восточного Паратетиса). Сообщение 1. Основные особенности состава и строения // Литология и полез. ископаемые. 1999. № 3. С. 298–317.
  17. Akhmetiev M. A. Palaeobotanical data on Geological Age of the Grater Caucasus // Paleontological Journal. 1995. V. 29. № 1. P. 172–181.
  18. Dinu C., Wong H. K., Tambrea D., Matenco L. Stratigraphic and structural characteristics of the Romanian Black Sea Shelf // Tectonophysics. 2005. 410(1): 417–435. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2005.04.012
  19. Kuznetsov N. B., Romanyuk T. V., Shatsillo A. V., Latysheva I. V., Fedyukin I. V., Strashko A. V., Novikova A. S., Shcherbinina E. A., Drazdova A. V., Makhinya E. I., Marinin A. V., Dubenskiy A. S., Erofeeva K. G., Sheshukov V. S. Cretaceous–Eocene Flysch of the Sochi Synclinorium (Western Caucasus): Sources of Clastic Material Based on the Results of U–Th–Pb Isotope Dating of Detrital Zircons // Lithology and Mineral Resources. 2024. V. 59. № 1. P. 47–69.
  20. Palcu D. V., Patina I. S., Sandric I., Lazarev S., Vasiliev I., Stoica M., Krijgsman W. Late Miocene megalake regressions in Eurasia // Scienific Reports. 2021. V. 11. № 11471.
  21. Patina I. S., Gorkin G. M., Postnikova I. S. Manifestations of the Early Oligocene Solenovian Crisis on the Northern Shelf of the Eastern Paratethys // Lithology and Mineral Resources. 2024. V. 59. № 4. P. 381–389.
  22. Roban R.-D., Melinte M. C. Paleogene litho- and biostratigraphy of the NE Getic Depression (Romania) // Acta Palaeontologica Romaniae. 2005. V. 5. P. 423–439.
  23. Simmons M. D., Bidgood M. D., Connel P. G. et al. Biostratigraphy and paleoenvironments of the Oligocene succession (Ihsaniye Formation) at Karaburun (NW Turkey) // Turkish Journal of Earth Sciences. 2020. 29. P. 28–63. https://doi.org/10.3906/yer-1907-7

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Characteristic seismic facies of the Maikop seismic complex. a – parallel seismic facies of the shallow shelf (fragment of regional profile No. 10 along the Eastern Ciscaucasia), b – clinoform seismic facies of the shelf (fragment of regional profile FR050916 along the Western Ciscaucasia), c – erosional incisions of river systems (fragment of regional profile FR060722a along the Western Ciscaucasia), d – abrasion scarp (fragment of regional profile No. V along the Eastern Ciscaucasia). 1 – boundaries of the Maikop seismic complex; 2 – surface of the Solenovian age; 3 – other seismostratigraphic boundaries.

Download (2MB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Seismostratigraphic profile 040823ab [4], demonstrating the Solenovian erosion surface within the Maikop seismic complex and the inherited system of river incisions. 1 – boundaries of the Maikop seismic complex; 2 – boundaries of other seismic complexes; 3 – Solenovian surface, 4 – boundaries of incisions, color corresponds to the legend; 6 – wells. The inset shows the position of the profile

Download (406KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Structural-palinspastic scheme of the relief of the Eastern Paratethys in the Solenovian time of the Early Oligocene based on the results of digital modeling. 1 - isolines of the Solenovian paleosurface calculated from the relative sea level mark at the beginning of the Solenovian time, taken as zero; 2 - modern coastlines of the seas; 3 - coastlines of the seas, displaced taking into account movements along the Crimean-Kopetdag deformation zone; 4 - rivers; 5 - boundaries of the Crimean-Kopetdag shear deformation zone; 6 - direction of movement of the hanging wall of the shear (in the Pliocene-Quaternary time)

Download (1MB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Migration of the Eastern Paratethys coastline with relative sea level fluctuations: a – maximum of the transgressive stage at the beginning of the Solenovian age. Relative sea level taken as 0 m; b – beginning of regression of the second half of the Early Solenovian time. Relative sea level is –150 m; c – maximum of regression. Late Solenovian time. Relative sea level is –500 m. 1 – supposed paleodepth isolines; 2 – modern sea coastlines; 3 – sea coastlines displaced taking into account movements along the Crimean-Kopet Dag deformation zone; 4 – rivers; 5 – Eastern Paratethys coastline; 6 – areas of clinoform formation; 7 – direction of terrigenous material transport; 8 – abrasion scarps; 9 – incised paleoriver valleys and the direction of terrigenous material transport in them; 10 – boundaries of the Crimean-Kopetdag shear deformation zone

Download (923KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences