Научная статья на тему 'Глобальные события (Lower Pridolian и Klonk) в среднем палеозое Северо-Востока Евразии и на сопредельных территориях'

Глобальные события (Lower Pridolian и Klonk) в среднем палеозое Северо-Востока Евразии и на сопредельных территориях Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
115
20
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СРЕДНИЙ ПАЛЕОЗОЙ / MIDDLE PALEOZOIC / ЛУДФОРД / LUDFORD / ПРЖИДОЛ / ЛОХКОВ / LOWER PRIDOLIAN EVENT / KLONK EVENT / СЕВЕРО-ВОСТОК ЕВРАЗИИ / NORTHEASTERN EURASIA / PRIDOLIAN / LOCHKOVIAN

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Баранов Валерий Васильевич

В среднем палеозое Северо-Востока Евразии выделяются два глобальных событийных уровня, где сопрягаются системная перестройка климата, седиментогенеза и экспансия пионерных сообществ брахиопод. Первое это Lower Pridolian Event, фиксирующиеся на границе лудфорда/пржидола сменой остракодовой сульфатно-красноцветной фации полузамкнутых лагун на брахиоподово-известняковую фацию мелкого шельфа и взрывным появлением пионерных ассоциаций брахиопод Atrypoidea phoca (Salter) и Collarothyris canaliculata (Wenjukow), и второе Klonk Event, установленное на границе силура/девона, где сероцветная водорослево-доломитовая фация лагун замещается брахиоподово-известняковой фацией мелкого шельфа и появляются ассоциации раннедевонских табулят, брахиопод и конодонтов

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Zieglerodina remscheidensis (Ziegler).In the Middle Paleozoic of Northeastern Eurasia there are two global event levels where systemic restructuring of climate and sedimentogenesis and expansion of pioneer communities of brachiopods mate. The first is a Lower Pridolian Event fixed on the boundary of Ludfordian/Pridolian with the change of ostracode sulfate facies of red semi-lagoon by brachiopod limestone facies shallow shelf and the explosive advent of pioneering associations of brachiopods Atrypoidea phoca (Salter) and Collarothyris canaliculata (Wenjukow). And the second is Klonk Event set on the Silurian/Devonian boundary, where grey-colored algal-dolomite lagoonal facies are replaced by brachiopod limestone facies-shallow shelf and associations of Early Devonian tabulate corals, brachiopods and conodonts Zieglerodina remscheidensis (Ziegler) appear.

Текст научной работы на тему «Глобальные события (Lower Pridolian и Klonk) в среднем палеозое Северо-Востока Евразии и на сопредельных территориях»

17. Стром А.Л. Сопоставление параметров современных и палеосейсмотектонических дислокаций // Физика Земли. - 1993. - № 9. - С. 38-42.

18. Стром А.Л., Никонов А.А. Корреляция между параметрами сейсмодислокаций и маг-нитудами землетрясений // Физика Земли. -1997. - № 12. - С.55-67.

19. Mackey K.G., Fujita K., Hartse H.E. et.al. Seismicity Map of Eastern Russia (1910-2-10) // Seismological Resaearch Letters. - 2010. - V.81, №5. - P.761-768.

20. http://www.seismos-u.ifz.ru/.

21. Мельникова В.И. Деформационные параметры земной коры Байкальской рифтовой зоны по сейсмологическим данным: Автореф. дис. ...д.г.-м.н. - Иркутск, 2008. - 38 с.

22. Радзиминович Я.Б., Мельникова В.И, Се-редкина А.И. и др. Землетрясение 6 января 2006 г. (Mw = 4.5): Редкий случай проявления сейсмической активности в Восточном Забайкалье // Геология и геофизика. - 2012. - Т. 53, № 10. - С. 1430-1444.

23. Старовойт О.Е., Чепкунас Л.С. , Габса-тарова И.П. Параметры землетрясения 27 сентября 2003 г. на Алтае по инструментальным данным // Вестник ОНЗ РАН: Электр. науч.-инф. журнал. - 2005. - №1. - С. 1-12.

24. Еманов А.Ф., Еманов А.А., Лескова Е.В., и др. Тувинское землетрясение 27.12.2011, ML=6.7 и его афтершоки // Вестник ОНЗ РАН: Электр. науч.-инф. журнал. - 2012. - Т.4, NZ2002, doi:10.2205/2012NZ000112.

25. Козьмин Б.М. Сейсмические пояса Якутии и механизмы очагов их землетрясений. -М.: Наука, 1984. - 125 с.

26. Centroid Moment Tensor Catalog (http://www. globalcmt.org /CMT search. html).

27. http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/.

28. Трифонов В.Г., Кожурин А.И., Лукина Н.В. Изучение и картирование активных разломов // Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии. Т 1. - М.: ОИФЗ РАН, 1993.- С. 196-206.

29. Шерман С.Й., Борняков С.А., Буддо В.Ю. Области динамического влияния разломов (результаты моделирования). - Новосибирск: Наука, 1983. - 100 с.

30. Аржанников С.Г. Палеосейсмодислокации в зоне влияния Оттугтайгино-Азасского разлома (Восточная Тува) // Геология и геофизика. -2000. - Т.41, № 11. - С. 1501-1510.

31. Смекалин О.П., Имаев В.С., Чипизубов А.В. Палеосейсмология Восточной Сибири (некоторый опыт практического применения). -Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2011. - 99 с.

Поступила в редакцию 07.07.2015

УДК 551.734. 571.5

Глобальные события (Lower Pridolian и Klonk) в среднем палеозое Северо-Востока Евразии и на сопредельных территориях

ВВ. Баранов

Институт геологии алмаза и благородных металлов СО РАН, г. Якутск

В среднем палеозое Северо-Востока Евразии выделяются два глобальных событийных уровня, где сопрягаются системная перестройка климата, седиментогенеза и экспансия пионерных сообществ брахиопод. Первое - это Lower Pridolian Event, фиксирующиеся на границе лудфорда/пржидола сменой остракодовой сульфатно-красноцветной фации полузамкнутых лагун на брахиоподово-известняковую фацию мелкого шельфа и взрывным появлением пионерных ассоциаций брахиопод Atrypoidea phoca (Salter) и Collarothyris canaliculata (Wenjukow), и второе - Klonk Event, установленное на границе силура/девона, где сероцветная водорослево-доломитовая фация лагун замещается брахиоподово-известняковой фацией мелкого шельфа и появляются ассоциации раннедевонских та-булят, брахиопод и конодонтов Zieglerodina remscheidensis (Ziegler).

Ключевые слова: средний палеозой, лудфорд, пржидол, лохков, Lower Pridolian Event, Klonk Event, Северо-Восток Евразии.

БАРАНОВ Валерий Васильевич - д.г.-м.н., в.н.с., baranowvalera@yandex.ru.

In the Middle Paleozoic of Northeastern Eurasia there are two global event levels where systemic restructuring of climate and sedimentogenesis and expansion ofpioneer communities of brachiopods mate. The first is a Lower Pridolian Event fixed on the boundary of Ludfordian/Pridolian with the change of ostracode sulfate facies of red semi-lagoon by brachiopod limestone facies shallow shelf and the explosive advent ofpioneering associations of brachiopods Atrypoidea phoca (Salter) and Collarothyris canaliculata (Wenjukow). And the second is Klonk Event set on the Silurian/Devonian boundary, where grey-colored algal-dolomite lagoonal facies are replaced by brachiopod limestone facies-shallow shelf and associations of Early Devonian tabulate corals, brachiopods and conodonts Zieglerodina remscheidensis (Ziegler) appear.

Key words: Middle Paleozoic, Ludford, Pridolian, Lochkovian, Lower Pridolian Event, Klonk Event, Northeastern Eurasia.

В настоящее время в геологической литературе наблюдается шквал публикаций о причинах массовых вымираний в среднем палеозое, обычно приуроченных к границам систем и ярусов Международной (планетарной) стратиграфической шкалы. Причины называются разные: им-пакты - следы ударов крупных болидов, аноксия, резкое изменение климата, оледенения, крупномасштабные вулканические извержения, планетарные излияния траппов. И относительно меньше работ посвящено взрывам биологического разнообразия, а причины, их вызывающие, до настоящего времени четко не определены. В последнее время становится очевидным, что все эти события и процессы взаимосвязаны и характеризуются цикличностью разных порядков. Причины, вызывающие мелкоамплитудную цикличность (сутки, год, первые сотни тысяч лет), обоснованы солнечно-земными связями, а крупные циклы можно объяснить только физикой процессов, происходящих в нашей галактике или Вселенной [1, 2]. Автором в нижнем девоне Северо-Востока Евразии была установлена сопряженность этапности развития биоты с цикличностью седиментации и это послужило основой для выделения региональных ярусных подразделений [3-5]. В среднем и верхнем девоне Южного Вер-хоянья были выявлены седиментологические и биотические события глобального, межрегионального и регионального масштабов [6], а также рассматривались эволюция метабиосферы и кризисы экосистем в раннем и среднем палеозое и коэволюция их с абиотическими процессами [7, 8]. В предыдущей статье [9] автор описал крупнейшее седиментологическое событие, связанное с отложением красноцветных и сульфатоносных толщ в Северном полушарии, сопряженное с финальной стадией ордовикско - лудфордского ме-гацикла и аридным климатом, которое можно назвать Redbeds Ludfordian Event.

В позднем силуре Северо-Востока Евразии выделяются еще два значимых событийных уровня, на которых происходила системная перестройка климата, седиментогенеза и экспансия брахиоподовых сообществ - это Lower Pridolian Event и Klonk Event. (рис. 1).

В интервале Lower Pridolian Event сопряжены седиментологическое, биотическое и климатическое суперсобытия, произошедшие на Северном полушарии Земли. Нижняя граница события совпадает с нижней границей пржидольской серии. На этом рубеже: 1) заканчивается финальная стадия ордовикско-лудловского трансгрессивно-регрессивного мегацикла и начинается следующий пржи-дольско-эйфельский мегацикл; 2) наблюдается смена режима осадконакопления: красноцветная остракодовая сульфатно-глинисто-доломитовая формация лагун сменяется сероцветной брахиопо-довой глинисто-известняковой формацией мелкого шельфа; 3) полностью исчезают представители

8Сf 100° 120° 140°

40° 60° 8(f 100°

1 2 fc-a) *6)

Рис. 1. Местоположение глобальных событий (Lower Pridolian и Klonk events) на севере Евразии и прилегающих территориях (полярная проекция): 1 - суша; 2 - море; 3 - глобальные события: а - Lower Pridolian; б - Klonk (1 - Северо-Восток Евразии, 2 - Западная Сибирь, 3 - юго-восток Западно-Сибирской плиты, 4 - Урало-Новоземельский регион, 5 - Арктическая Канада, 6 - Канада, территория Юкон, 7 - Балтия)

отряда Pentamerida и появляются два рода Atrypoi-dea и Collarothyris, представленные, соответственно, видами A. phoca (Salter) и C. canaliculata (Wen-jukow), которые пользуются широким распространением на территории Северного полушария; 4) изменяется вектор климата от аридного на переходный от аридного к гумидному.

На территории Чехии, в Пражском бассейне, нижняя граница пржидольской серии проходит внутри Пожарской формации (Pozary Formation), в слоистой известняково-глинистой толще по первому появлению граптолита Monograptus parultimus, но никаких значимых биотических и абиотических событий в этом интервале здесь не наблюдается.

На Северо-Востоке Евразии нижняя граница Lower Pridolian Event прослеживается на восточном склоне хребта Тас-Хаяхтах, по правому притоку р. Артых-Юрях. Здесь, на правом его борту в 2 км от устья в коренном обнажении

фиксируется резкая граница между красноцве-тами сульфатоносными отложениями (артых-юряхская свита) лудфорда и темно-серыми до черных глинистыми, комковатыми известняками (нижнеталынджинская подсвита) пржидоль-ского возраста. Такая же картина наблюдается в Селенняхском кряже, по правым притокам р. Талынджи (ручьи Самыр, Серп) и на водоразделе рек Талынджи и Джяпканджа-И, в хребте Улахан-Сис, на левобережье р. Кусаган-Юрях. Верхняя граница события проводится по смене режима осадконакопления - сероцветная бра-хиоподово-глинисто-известняковая фация замещается желтовато-сероцветной водорослево-доломитовой фацией. На этом рубеже на общем фоне нарастающей трансгрессии наблюдается регрессивный откат и аридизация климата и, как следствие, происходит вымирание представителей родов Atrypoidea и Collarothyris (рис. 2).

Рис. 2. Глобальные события Lower Pridolian и Klonk events в опорных разрезах среднего палеозоя Северо-Востока Евразии: 1 - известняки; 2 - известняки доломитистые; 3 - известняки глинистые; 4 - известняки строматолитовые; 5 - доломиты; 6 - доломиты с прослоями вторичных кремней; 7 - доломиты алевритистые; 8 - мергели; 9 - доломиты глинистые; 10 -алевролиты; 11 - гипсы и ангидриты; 12 - пестроцветность

На юго-западном обрамлении Сибирской платформы биотическая составляющая Lower Pridolian Event прослеживается в Горном Алтае и Тыве, где обнаружены представители Atrypoi-dea (=Atrypella) и Collarothyris (=Didy-mothyris) [10, 11]. Это же событие прослеживается на юго-востоке Западно-Сибирской плиты, где встречаются представители Atrypoidea phoca (Salter) [12]. В Северо-Уральско-Новоземель-ском регионе, так же как на Северо-Востоке Евразии, Lower Pridolian Event седиментологиче-ская составляющая представлена комковатыми глинистыми известняками, а биотическая - массовым появлением бентосных сообществ Atrypoidea phoca и Collarothyris canaliculata в сочетании с другими видами беспозвоночных [1315]. Биотическая составляющая Lower Pridolian Event прослеживается и в бассейнах Балтии, где она также характеризуется появлением Atrypoi-dea phoca и Collarothyris canaliculata в комплексе с другими видами брахиопод [16].

На островах Канадского Арктического Lower Pridolian Event представлено комковатыми глинистыми известняками с Atrypoidea phoca [17]. Б. Джонс [18] из формации Рид Бей острова Сомерсет описал Protathyris praecursor Koz-lowski, 1929, который по внешнему и внутреннему строению соответствует представителям вида Collarothyris canaliculata (Wenjukow).

Событие Klonk Event было выделено в Пражском бассейне (Чехия) исключительно как биотическое, поскольку отвечало границе между силурийской и девонской системами [19, 20]. В процессе дальнейших исследований ниже этой границы был выявлен положительный экскурс 5 С [21]. Это событие отмечается и в Подолии (Украина) [22, 23]. На Северо-Востоке Евразии на нижней границе девонской системы с Klonk Event сопряжено несколько значимых событий: 1) начинается инициальная стадия лохковского регоциклита; 2) происходит смена желтовато-серой остракодово-доломитовой фации лагун -сероцветной брахиоподово-конодонтово-извест-няковой фацией; 3) наблюдается смена острако-довых сообществ полуоткрытых лагун пионерными брахиоподовыми сообществами мелкого шельфа; 4) вектор климата продолжается смещаться от аридного к муссонному.

В Южном Верхоянье, на правобережье р. Восточной Хандыги в разрезе Тихий это событие зафиксировано в 12-метровой пачке известняков. Здесь наблюдается резкий контакт между желтыми доломитами хуратской свиты верхнего силура и темно-серыми известняками нижне-сетттедабанской подсвиты нижнего девона. На этой границе биотическое событие представлено пионерными ассоциациями брахиопод Gypi-

dula sp., Atrypinella delicata I. et M. Breivel, Vic-torhynchus settedabanicus Baranov, Fastigata longa Baranov, Howellella propria T. Modza-levskaya, H. labilis T. Modzalevskaya и конодон-тов Pelekysgnathus index Klapper et Murphy. P. scakyi Lane (=P. fedotovi Sobolev), Zieglerodina remscheidensis (Ziegler) с преобладанием представителей родов Acodina и Panderodus. Седи-ментологическое событие характеризуется сменой типа осадконакопления: осадки изолированных лагун замещаются здесь темноцветными известняками мелкого шельфа.

В горной системе Черского (хребет Тас-Хаяхтах) Klonk Event наблюдается в начале раннего девона. Здесь также происходит сопряженность двух событий - биотического и седименто-логического. Первое представлено появлением пионерной ассоциации брахиопод Spinatrypina sp., Kholbochonia nikolaevi Baranov, Fastigata longa Baranov, а второе - сменой режима - зеленовато-серые мергели мелководной лагуны сменяются в разрезе темноцветными известняками базальной части датнинской свиты. В Селенняхском кряже эти два события также совмещены. Биотическое событие характеризуется появлением ассоциации конодонтов Pelekysgnathus scakyi Lane и Zieglero-dina remscheidensis (Ziegler), а седиментологиче-ское - представлено известняками и совпадает с инициальной трансгрессивной стадией лохков-ского регоциклита.

Выводы. В среднепалеозойском этапе развития палеобассейнов севера Евразии и Северной Америки выделено два глобальных событийных уровня Lower Pridolian Event и Event Klonk Event, первое из них приурочено к границе лудфор-да/пржидола, а второе зафиксировано на границе пржидола и лохкова. На этих рубежах наблюдаются системная перестройка седиментогенеза, связанная с инициальными стадиями трансгрессивно-регрессивной цикличности, массовое вымирание ранее существовавших и появление новых таксонов среди беспозвоночных и изменение вектора климата от аридного к гумидному.

Литература

1. Преображенский Б.В. Метафизика и метаморфозы естествознания. -Владивосток: Изд-во «Эмахо», 2010. - 526 с.

2. Чернуха В.В. Мы и миры Мироздания: Новая физическая картина мира. - М.: ЛЕНАНД 2013. - 400 с.

3. Баранов В.В. Цикличность седиментогене-за, этапность и стадийность развития биоты в позднем силуре и раннем девоне Северо-Востока Евразии // Стратиграфия. Геологическая корреляция. - 2009. - Т. 17, № 4. - C. 382-395.

4. Баранов В.В. Выделение региональных ярусных подразделений верхнего силура и ниж-

О ВАЖНОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ПРИ ПОДЗЕМНОМ ЗАХОРОНЕНИИ

него девона Северо-Востока Евразии на основе цикличности седиментации и этапности развития фауны // Эволюция органического мира и биотические кризисы: Материалы ЦУ1 сессии Палеонтологического общества при РАН (5-9 апреля 2010 г., Санкт-Петербург). - СПб., 2010. - С. 21-23.

5. Баранов В.В. Синхронность цикличности осадконакопления и этапности эволюции биоты - основа для выделения региональных ярусных подразделений в верхнем силуре и нижнем девоне Северо-Востока Евразии // Наука и образование. -2013. -№ 4. - С. 32-37.

6. Баранов В.В. Средний и верхний девон юго-восточного обрамления Сибирской платформы (Южное Верхоянье, хребет Сетте-Дабан) // Стратиграфия. Геологическая корреляция. -2007а. - Т. 15, № 5. - С. 58-73.

7. Баранов В.В. Эволюция метабиосферы и кризисы экосистем в раннем - среднем палеозое Северо-Востока Евразии // Отечественная геология. - 2008б. - № 5. - С. 66-72.

8. Баранов В.В., Васильева А.Е. Коэволюция биотических и абиотических процессов и событий в раннем и среднем палеозое Северо-Востока Евразии // Развитие жизни в процессе абиотических изменений на Земле: Материалы III Всерос. науч.-практ. конф. (23-30 сентября 2014 г., пос. Листвянка, Иркутская область). - Иркутск, 2014. - С. 88-92.

9. Баранов В.В. Пограничные силурийско-девонские красноцветные отложения Северного полушария Земли и их значение для палеогеографических реконструкций // Наука и образование. - 2014. - № 4. - С. 32-37.

10. Кульков Н.П. Брахиоподы и стратиграфия силура Горного Алтая. - М.: Наука, 1967. - 148 с.

11. Кульков Н.П., Владимирская Е.В., Рыбкина Н.Л. Брахиоподы и биостратиграфия верхнего ордовика и силура Тувы. - М.: Наука, 1985. - 208 с.

12. Кульков Н.П., Перегоедов Л.Г. Класс Агй-сиМа // Стратиграфия палеозойских отложений юго-востока Западно-Сибирской плиты. - Новосибирск, 1990. - С. 70-106.

13. Никифорова О.И. Брахиоподы гребенско-го горизонта Вайгача (поздний силур) // Стратиграфия и фауна силурийских отложений Вайга-ча. - Л., 1970. - С. 97-149.

14. Модзалевская Т.Л. Брахиоподы силура и раннего девона европейской части СССР. - М.: Наука, 1985. - 128 с.

15. Безносова Т.М. Сообщества брахиопод и биостратиграфия верхнего ордовика, силура и нижнего девона северо-восточной окраины палеоконтинента Балтия. - Екатеринбург: РИО УрО РАН, 2008. - 216 с.

16. Рубель М.П., Модзалевская Т.Л. Новые силурийские брахиоподы семейства Athyrididae // Известия АН ЭССР. Химия, Геология. - 1967. - Т. 16, № 3. - C. 238-249.

17. Smith R.E., Johnson J.G. Atrypella scheii (Holtedhal) and Atrypella phoca (Salter), (Silurian brachiopoda) // J. Paleontology. - 1977. - Vol. 51, № 2. - P. 350-356.

18. Jones B. Variation in the Upper Silurian bra-chiopod Protathyris praecursor 17. Kozlowski 1929; its cause and implications // J. of Paleontology. - 1978. - Vol. 52. - P. 8-27.

19. Walliser O.H. Natural boundaries and Commission boundaries in the Devonian // Courier Forschungsinstitut Senckenberg. - 1985. - Vol. 75. - P. 401-408.

20. Jeppsson L. Silurian Oceanic Events: Summary of General Characteristic // New York State Museum Bulletin. - 1998. - Vol. 491. - P. 239-257.

21. Manda S. and Fryda J. Silurian-Devonian boundary events and their influence on cephalopod evolution: evolutionary significance of cephalopod egg size during mass extinctions // Bulletin of Geosciences. - 2010. - Vol. 85, № 3. - P. 513-540.

22. Nikiforova O.I., Modzalevskaya T.L. and Basset M.G. Review of the upper Siluran and lower Devonian articulate brachiopods of Podolia // Special Papers in Paleontology. -1985. - Vol. 34. -P. 1-66.

23. Balinski A. The brachiopod succession through the Silurian-Devonian boundary beds at Dnistrove, Podolia, Ukraine // Acta Paleontologica Polonica. -2012. - Vol. 54, № 4. - P. 897-924.

Поступила в редакцию 29.06.2015

УДК 551.49

О важности организации геометрического мониторинга при подземном захоронении дренажных вод в мерзлую толщу

С.П. Готовцев, И.В. Климовский, В.В. Шепелев

Институт мерзлотоведения СО РАН, г. Якутск

ГОТОВЦЕВ Семен Петрович - к.г.-м.н., с.н.с., gotovcev@mpi.ysn.ru; КЛИМОВСКИИ Игорь Владимирович -к.г.н., с.н.с., mpi@ysn.ru; ШЕПЕЛЕВ Виктор Васильевич - д.г.-м.н., проф., зам. директора по науке, sheply@mpi.ysn. ги.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.