Sources of Clastic Material for the Cretaceous‒Paleogene Boundary Deposits of Klementyev Mountain, Eastern Crimea (Results of U‒Th‒Pb Dating of Detrital Zircon Grains and Their Significance for Regional Paleogeographic Reconstructions)

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

The paper presents the results of U–Pb isotope dating (LA-ICP-MS, Collective Use Center of the Geological Institute of the Russian Academy of Sciences) of detrital zircons from sandstones of the Upper Cretaceous (Maastrichtian) – Lower Paleogene (Danian) boundary level sections of the Klementyev Mountain section of the Uzyn-Syrt Upland (eastern Crimean Mountains). The obtained data set from the Upper Maastrichtian Klementyev Fm. (sample K22-001) contains 5 Jurassic dates, 22 Triassic dates, 55 Paleozoic dates (including 10 Permian and 7 Carboniferous ones), 18 Neoproterozoic dates, 13 Mesoproterozoic (1014–1511 Ma) dates, 27 Paleoproterozoic dates, 10 Archean (including 1 Paleoarchean one) dates; from the Lower Danian Feodosiya Fm. (sample K22-002) ‒ 2 Jurassic dates, 4 Triassic dates, 55 Paleozoic dates (including 11 Permian and 16 Carboniferous ones), 24 Neoproterozoic dates, 25 Mesoproterozoic (1008‒1525 Ma) dates, 42 Paleoproterozoic dates, 13 Archean dates. Such a very wide range of ages from Jurassic to Paleoarchean indicates a variety of primary provenances, including Archean, Paleoproterozoic, Mesoproterozoic, Neoproterozoic and Paleozoic crystalline complexes. Such a provenance signal cannot be obtained by accumulating erosion products from a nearby local source. Thus, the traditional paleogeographic schemes of Crimea for the Maastrichtian and Danian are not confirmed, in which at that time in place of Mountainous Crimea there is shown land that supplied detrital material to the sedimentary basin adjacent to it from the north, including that part of it where the UzynSyrt plateau area with the dominant peak of Mount Klementyev is now located. The most probable sources of demolition for the studied strata were the Epi-Hercynian Scythian and ancient East European platforms. The recorded decrease in the share of Triassic zircon in the Danish strata and the increase in the contribution of Neoproterozoic zircon in the Maastricht strata was recorded in the Mount Klementyeva section.

About the authors

N. B. Kuznetsov

Geological Institute Russian Academy of Science

Email: kouznikbor@mail.ru
Moscow, 119017

D. M. Korshunov

Geological Institute Russian Academy of Science

Email: kouznikbor@mail.ru
Moscow, 119017

P. A. Proshina

Geological Institute Russian Academy of Science

Email: kouznikbor@mail.ru
Moscow, 119017

T. V. Romanyuk

Schmidt Institute Physics of the Earth, Russian Academy of Science

Email: kouznikbor@mail.ru
Moscow, 123242

A. S. Novikova

Geological Institute Russian Academy of Science

Email: kouznikbor@mail.ru
Moscow, 119017

I. V. Latysheva

Geological Institute Russian Academy of Science

Email: kouznikbor@mail.ru
Moscow, 119017

A. S. Dubenskiy

Geological Institute Russian Academy of Science

Email: kouznikbor@mail.ru
Moscow, 119017

K. G. Erofeeva

Geological Institute Russian Academy of Science

Email: kouznikbor@mail.ru
Moscow, 119017

V. S. Sheshukov

Geological Institute Russian Academy of Science

Email: kouznikbor@mail.ru
Moscow, 119017

References

  1. Астахова Т.В., Пермяков В.В., Плотникова Л.Ф. Мезозой // Геология шельфа УССР / Под ред. Е.Ф. Шнюкова. Киев: Наукова Думка, 1984. 184 с.
  2. Барабошкин Е.Ю., Аркадьев В.В., Копаевич Л.Ф. Опорные разрезы меловой системы Горного Крыма. Путеводитель полевых экскурсий Восьмого Всероссийского совещания 26 сентября – 3 октября 2016 г // Под ред. Е.Ю. Барабошкина. Симферополь: Издательский Дом ЧерноморПресс, 2016. 90 с.
  3. Барабошкин Е.Ю., Гужиков А.Ю., Александрова Г.Н., Фомин В.А., Покровский Б.Г., Грищенко В.А., Маникин А.Г., Наумов Е.В. Новые седиментологические, магнитостратиграфические и палинологические данные по разрезу кампана–маастрихта горы Бешкош, Юго-Западный Крым // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2020. Т. 28. № 6. С. 125–170.
  4. Гужикова А.А. Первые магнитостратиграфические данные по маастрихту Горного Крыма (Бахчисарайский район) // Изв. Саратов. ун-та. Нов. сер. Сер. Науки о Земле. 2018. Т. 18. Вып. 1. С. 41–49.
  5. Геологическое строение Качинского поднятия Горного Крыма. Стратиграфия мезозоя / Ред. О.А. Мазарович, В.С. Милеев. М.: Изд-во МГУ, 1989. 168 с.
  6. Геология СССР. Т. VIII. Крым. Часть 1. Геологическое описание. М.: Недра, 1969. 576 с.
  7. Гнідець В.П., Григорчук К.Г., Куровець І.М., Куровець С.С., Приходько О.А., Грицик І.І., Баландюк Л.В. Геологія верхньої крейди Причорноморсько-Кримської нафто-газоносної області України (геологічна палеоокеанографія, літогенез, породи-колектори і резервуари вуглеводнів, перспективи нафтогазоносності) / Ред. Ю.М. Сеньковський. Львів: Нац. акад. наук України, Ін-т геології і геохімії горючих копалин, Івано-Франків. нац. техн. ун-т нафти і газу, 2013. 160 с.
  8. Грачев А.Ф., Корчагин О.А., Цельмович В.А., Коллманн Х.А. Космическая пыль и микрометеориты в переходном слое глин на границе мела и палеогена в разрезе Гамс (Восточные Альпы): морфология и химический состав // Физика Земли. 2008. № 7. С. 42–57.
  9. Колодяжный С.Ю., Кузнецов Н.Б., Романюк Т.В., Страшко А.В., Шалаева Е.А., Новикова А.С., Дубенский А.С., Ерофеева К.Г., Шешуков В.С. Природа Пучеж-Катункской импактной структуры (центральная часть Восточно-Европейской платформы): результаты изучения U–Th–Pb изотопной системы зерен детритового циркона из эксплозивных брекчий // Геотектоника. 2023. № 5. С. 70‒95.
  10. Копаевич Л.Ф., Алексеев А.С., Никишин А.М., Беньямовский В.Н., Яковишина Е.В., Соколова Е.А., Вознесенский А.И. О позднемаастрихтско-раннедатских водных массах, литологических и фораминиферовых комплексах в тектонически различных зонах Горного Крыма // Вестник МГУ. Сер. 4. Геология. 2007. № 3. С. 42–49.
  11. Копаевич Л.Ф., Яковишина Е.В., Митрофанова Н.О., Никишин А.М., Бордунов С.И. Опорный разрез верхнего маастрихта горы Клементьева (Юго-Восточный Крым) // Вестник Московского университета. Сер. 4. Геология. 2023. № 6. С. 24–33.
  12. Копаевич Л.Ф., Никишин А.М., Вишневская В.С., Габдуллин Р.Р., Яковишина Е.В. Распределение водных масс и динамика палеогеографии Крымско-Северо-Кавказского региона в позднем мелу // Меловая система России и ближнего зарубежья: проблемы стратиграфии и палеогеографии. Сборник научных трудов / Под ред. Е.Ю. Барабошкина, В.С. Маркевич, Е.В. Бугдаевой и др. Владивосток: Дальнаука, 2014. С. 158–161.
  13. Коршунов Д.М., Прошина П.А., Рябов И.П. и др. Литология и условия осадконакопления терминального мела разреза горы Клементьева (Восточный Крым) // Литология и полез. ископаемые. 2024. № 4. С. 487–512.
  14. Корчагин О.А., Цельмович В.А. Космические частицы (микрометеориты и наносферы) из пограничного слоя глины между мелом и палеогеном (К/Т) разреза Стевенс Клинт, Дания // Докл. РАН. 2011. Т. 437. № 4. С. 520–525.
  15. Кочергин Д.В., Грановская Н.В. Мел-палеогеновая граница в разрезе Шапсугский (южный склон Северо-Западного Кавказа) // Палеонтологический журнал. 2024. № 2. С. 132‒140.
  16. Кузнецов Н.Б., Романюк Т.В. О времени и механизме воздымания Большого Кавказа, генетическом типе и истории заполнения Предкавказских прогибов – традиционные и современные представления // Геодинамика и тектонофизика. 2025. Т. 16. № 3. Статья 0825.
  17. Кузнецов Н.Б., Романюк T.В., Шацилло А.В., Латышева И.В., Федюкин И.В., Страшко А.В., Новикова А.С., Щербинина Е.А., Драздова А.В., Махиня Е.И., Маринин А.В., Дубенский А.С., Ерофеева К.Г., Шешуков В.С. Мел-эоценовый флиш Сочинского синклинория (Западный Кавказ): источники обломочного материала по результатам U–Th–Pb изотопного датирования детритового циркона // Литология и полез. ископаемые. 2024. № 1. С. 56‒81.
  18. Лыгина Е.А., Устинова М.А., Габдуллин Р.Р., Реентович А.В. Пограничные маастрихт-датские отложения центрального Крыма: новые данные о известковом нанопланктоне // Вестник МГУ. Сер. 4. Геология. 2019. № 1. С. 68‒79.
  19. Егоров П.И. Геоэкологические реконструкции рубежа мела‒палеогена на основе изучения пограничных разрезов / Автореф. дисс. … канд. географ. наук. СПб.: Росс. гос. педагогический университет им. А.И. Герцена, 2012. 20 с.
  20. Маслакова Н.И., Волошина А.М. Меловая система. Верхний отдел // Геология СССР. Т. 8. Крым. Ч. 1. Геологическое описание. М.: Недра, 1969. С. 179–200.
  21. Милеев В.С., Барабошкин Е.Ю., Розанов С.Б., Рогов М.А. Киммерийская и альпийская тектоника Горного Крыма // Бюлл. МОИП. Отд. геологии. Т. 81. 2006. Вып. 3. С. 22‒33.
  22. Милеев В.С., Розанов С.Б., Барабошкин Е.Ю., Шаликов И.В. Геологическое строение и эволюция Горного Крыма // Вестник МГУ. Серия 4: Геология. 1997. № 3. С. 17‒21.
  23. Никишин А.М., Алексеев А.С., Барабошкин Е.Ю., Болотов С.Н., Копаевич Л.Ф., Никитин М.Ю., Панов Д.И., Фокин П.А., Габдуллин Р.Р., Гаврилов Ю.О. Геологическая история Бахчисарайского района Крыма (учебное пособие по Крымской практике). М.: Изд-во МГУ, 2006. 60 с.
  24. Никишин A.M., Алексеев А.С., Барабошкин Е.Ю., Болотов С.Н., Копаевич Л.Ф., Габдуллин P.P., Бадулина Н.В. Геологическая история Бахчисарайского района Горного Крыма в имеловом периоде // Бюлл. МОИП. Отд. геологии. 2009. Т. 84. Вып. 2. С. 83–93.
  25. Никишин А.М., Романюк T.В., Московский Д.В., Кузнецов Н.Б., Колесникова A.A., Дубенский А.С., Шешуков В.С., Ляпунов С.М. Верхнетриасовые толщи Горного Крыма: первые результаты U‒Pb датирования детритовых цирконов // Вестник МГУ. Серия 4: Геология. 2020. № 2. С. 18–33.
  26. Попов С.В., Ахметьев М.А., Лопатин А.В. и др. Палеогеография и биогеография бассейнов Паратетиса. Часть 1. Поздний эоцен–ранний миоцен. М.: Научный мир, 2009. 178 с. (Тр. ПИН РАН. Т. 292)
  27. Прошина П.А. Стратиграфия и планктонные фораминиферы семейства Heterohelicidae кампана и маастрихта Крыма, Кипра и Поволжья / Дисс. … канд. геол.-мин. наук по научной специальности 1.6.2 (палеонтология и стратиграфия). М.: ГИН РАН, 2024.
  28. Романюк Т.В., Котлер П.А. Методика оценки интегрального показателя окатанности выборки зерен обломочного циркона: пример ченкской толщи киммерид Горного Крыма // Литология и полез. ископаемые. 2024. № 3. С. 340‒357.
  29. Романюк Т.В., Кузнецов Н.Б., Рудько С.В., Колесникова А.А., Московский Д.В., Дубенский А.С., Шешуков В.С., Ляпунов С.М. Изотопно-геохимические характеристики каменноугольно-триасового магматизма в Причерноморье по результатам изучения зерен детритового циркона из юрских грубообломочных толщ Горного Крыма // Геодинамика и тектонофизика. 2020. Т. 11. № 3. С. 453–473.
  30. Фиколина Л.А., Белецкий С.В., Белокрыс О.А., Деренюк Д.Н., Краснорудская С.И., Обшарская Н.Н., Король Б.И., Ивакин М.Н., Шевчук Н.В., Дяченко Л.Н., Аверина В.Н., Пересадько И.Н., Пупышева В.Г., Севастьянова В.П. Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:1000000. Третье поколение. Серия Скифская. Лист L-36 – Симферополь. Объяснительная записка. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2019. 979 с.
  31. Чистякова А.В., Веселовский Р.В., Хубанов В.Б., Иванов А.В., Марфин А.Е., Брянский Н.В., Голубев В.К. Реконструкция питающих провинций Московского бассейна в пермско-триасовое время по данным U‒Pb LA-ICP-MS датирования и рамановской спектроскопии обломочного циркона // Геодинамика и тектонофизика. 2023. Т. 14. № 5. Статья 0718.
  32. Юдин В.В. Геодинамика Крыма. Симферополь: ДИАЙПИ, 2011. 336 с.
  33. Яковишина Е.В. Литологическая характеристика и условия формирования верхнемаастрихтских отложений Крыма // Изв. ВУЗов. Геология и разведка. 2005. Вып. 4. С. 18–24.
  34. Яковишина Е.В, Гречихина Н.О., Бордунов С.И. и др. Маастрихтский разрез горы Кыз-Кермен (Горный Крым): биостратиграфия, условия седиментации и палеогеография // Вестник МГУ. Сер. 4. Геология. 2022. № 5. С. 57–67.
  35. Alvarez L. W., Alvarez W., Asaro F., Michel, H. V. Extraterrestrial cause for the Cretaceous-Tertiary extinction // Science. 1980. V. 208. P. 1095‒1108.
  36. Andersen T. ComPbCorr – Software for common lead correction of U-Th-Pb analyses that do not report 204 Pb // LA-ICP-MS in the Earth Sciences: Principles and Applications / Ed. P.J. Sylvester // Mineralogical Association of Canada, Short Course Series. 2008 V. 40. P. 312‒314.
  37. Andersen T. Correction of common lead in U–Pb analyses that do not report 204 Pb // Chem. Geol. 2002. V. 192. P. 59‒79.
  38. Peri-Tethys palaeogeographical Atlas / Eds J. Dercourt, M. Gaetani, B. Vrielynck et al. Paris, France: Gauthier-Villars: CCGM, 2000. 268 p. 24 maps.
  39. Elhlou S., Belousova E.A., Griffin W.L. et al. Trace element and isotopic composition of GJ-red zircon standard by laser ablation // Geochim. Cosmochim. Acta. 2006. V. 70(18). P. A158.
  40. Gehrels G. Detrital zircon U–Pb geochronology: Current methods and new opportunities // Tectonics of Sedimentary Basins: Recent Advances. Chapter 2 / Eds C. Busby, A. Azor. Chichester, UK: Blackwell Publishing Ltd., 2012. P. 47–62.
  41. Grachev A.F., Korchagin O.A., Kollmann H.A., Pechersky D.M., Tselmovich V.A. A new look at the nature of the transitional layer at the K/T boundary near Gams, Eastern Alps, Austria, and the problem of the mass extinction of the biota // Russ. J. Earth Sci. 2005. V. 7(6). P. 1–45.
  42. Griffin W.L., Powell W.J., Pearson N.J., O’Reilly S.Y. GLITTER: Data Reduction Software for Laser Ablation ICP-MS // Laser Ablation ICP-MS in the Earth Sciences: Current Practices and Outstanding Issues / Ed. P.J. Sylvester. Québec, Québec: Mineralogical Association of Canada, 2008. P. 308–311. (Mineralogical Association of Canada short course series. V. 40)
  43. Guynn J., Gehrels G.E. Comparison of detrital zircon age distributions in the K-S test. Tucson: University of Arizona, Arizona LaserChron Center, 2010. 16 p.
  44. Horstwood M.S.A., Kosler J., Gehrels G. et al. Community-derived standards for LA-ICP-MS U–(Th–)Pb geochronology – uncertainty propagation, age interpretation and data reporting // Geostand. Geoanalytical Res. 2016. V. 40(1). P. 311‒332.
  45. Jackson S.E., Pearson N.J., Griffin W.L., Belousova E.A. The application of laser ablation-inductively coupled plasma mass spectrometry to in situ U–Pb zircon geochronology // Chem. Geol. 2004. V. 211(1‒2). P. 47‒69.
  46. Keller G. Defining the Cretaceous–Tertiary Boundary: A Practical Guide and Return to First Principles / The End-Cretaceous Mass Extinction and the Chicxulub Impact in Texas / Eds G. Keller, T. Adatte // SEPM Spec. Pub. 2011. V. 100. P. 23–42.
  47. Keller G. 2014. Deccan volcanism, the Chicxulub impact, and the end-Cretaceous mass extinction: Coincidence? Cause and effect // Volcanism, Impacts, and Mass Extinctions: Causes and Effects? / Eds G. Keller, A. Kerr // Geol. Soc. Amer. Spec. Pap. 505. P. 57–89.
  48. Ludwig K.R. User’s manual for Isoplot 3.75. A geochronological toolkit for Microsoft Excel // Berkeley Geochronology Center Sp. Publ. 2012. № 5. 75 p.
  49. Mathur R., Mahan B., Spencer M. et al. Fingerprinting the Cretaceous-Paleogene boundary impact with Zn isotopes // Nature Commun. 2021. V. 12. A. 4128.
  50. Nikishin A.M., Wannier M., Alekseev A.S. et al. Mesozoic to recent geological history of southern Crimea and the Eastern Black Sea region // Eds M. Sosson, R.A. Stephenson, S.A. Adamia // Tectonic Evolution of the Eastern Black Sea and Caucasus // Geol. Soc. London Spec. Pub. 2015. 428 p.
  51. Okay A.I., Nikishin A.M. Tectonic evolution of the southern margin of Laurasia in the Black Sea region // International Geology Rev. 2015. V. 57(5‒8). P. 1051‒1076.
  52. Popov D.V., Brovchenk V.D., Nekrylov N.A. et al. Removing a mask of alteration: Geochemistry and age of the Karadag volcanic sequence in SE Crimea // Lithos. 2019. V. 324. P. 371–384.
  53. Sláma J., Košler J., Condon D.J., Crowley J.L. et al. Plešovice zircon – A new natural reference material for U–Pb and Hf isotopic microanalysis // Chem. Geol. 2008. V. 249. P. 1‒35.
  54. Smit J. The KPg boundary Chicxulub impact-extinction hypothesis: The winding road towards a solid theory / From the Guajira Desert to the Apennines, and from Mediterranean Microplates to the Mexican Killer Asteroid: Honoring the Career of Walter Alvarez / Eds C. Koeberl, P. Claeys, A. Montanari // Geol. Soc. Amer. Spec. Pap. 557. 2022. P. 391–414.
  55. Vermeesch P. IsoplotR: a free and open toolbox for geochronology // Geoscience Frontiers. 2018. V. 9. P. 1479‒1493.
  56. Vermeesch P. On the visualisation of detrital age distributions // Chem. Geol. 2012. V. 312‒313. P. 190‒194.
  57. Wiedenbeck M., Hanchar J.M., Peck W.H. et al. Further characterization of the 91500 zircon crystal // Geostand. Geoanalytical Res. 2004. V. 28. P. 9‒39.
  58. Yuan H.-L., Gao S., Dai M.-N. et al. Simultaneous determinations of U–Pb age, Hf isotopes and trace element compositions of zircon by excimer laser-ablation quadrupole and multiple-collector ICP-MS // Chem. Geol. 2008. V. 247. P. 100‒118.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).