CC BY
78
раздел ГЕОРАФИЯ
УДК 551.735.1(470.5)
ИСТОРИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ РАЗРЕЗА ВЕРХНЯЯ КАРДАИЛОВКА ПРЕТЕНДЕНТА НА МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТРАТИГРАФИЧЕСКИЙ ЭТАЛОН
© Е. И. Кулагина
Институт геологии УНЦ РАН Россия, Республика Башкортостан, 450077 г. Уфа, ул. К. Маркса, 16/2. Тел.: +7 (347) 272 82 56. Email: [email protected]
Рассмотрена история изучения с 1936 г по настоящее время геологического объекта международного значения, расположенного на территории Республики Башкортостан - разреза каменноугольных отложений на правом берегу р. Урал против д. Верхнекардаиловки. Разрез предложен в качестве мирового эталона границы визейского и серпуховского ярусов Международной шкалы геологического времени. В верхневизейских и серпуховских отложениях многочисленны цефалоподы (аммоноидеи), одиночные кораллы, криноидеи, а также микроскопические остатки конодонтов, фораминифер, остракод, зубы рыб.
Ключевые слова: глобальный стратотип, ТГСГ, палеонтология, карбон, визейский ярус, серпуховский ярус, Южный Урал.
Введение
Обнажения каменноугольных пород на правом берегу р. Урал в Баймакском районе Республики Башкортостан напротив д. Верхнекардаиловка Оренбургской области имеют мировую известность (рис. 1). Разрез нижнего карбона, описанный по этим обнажениям, предложен в качестве кандидата на международный эталон (стратотип) нижней границы серпуховского яруса. Серпуховский ярус - верхний ярус нижнего отдела каменноугольной системы (или миссиссипия по международной шкале) палеозоя. Он впервые установлен в Подмосковье С. Н. Никитиным в 1890 г. Сер-пуховский ярус, наряду с пятью российскими ярусами является подразделением Международной хроностра-тиграфической шкалы каменноугольной системы [1]. Его нижняя граница отвечает рубежу 327 млн. лет.
В соответствии с Международным стратиграфическим кодексом (International Stratigraphie Guide) каждый ярус должен иметь эталон (стратотип) нижней границы. Такой стратотип получил название точки глобального стратотипа границы - ТГСГ, или Global Stratigraphie Section and Point - GSSP [2]. Стратотип представляет собой обнажение горных пород, которое включает пограничные слои смежных ярусов и содержит маркер этой границы. Маркерами границ служат события в геологической истории, которые проявляются глобально, а в геологическом масштабе времени являются мгновенными. Для верхнего палеозоя обычно используются биомаркеры - виды организмов с четкими признаками и широким географическим распространением, которые возникают в ходе эволюции вблизи определенного рубежа.
Рис. 1. Местонахождение разреза Верхняя Кардаиловка.
В качестве биомаркера нижней границы серпуховского яруса предложен вид конодонта Lochriea ziegleri в эволюционной линии Lochriea nodosa - L. ziegleri. Конодонты - вымершие морские рыбообразные организмы, близкие к современным миногам и миксинам [3]. В ископаемом состоянии от них остаются мельчайшие фосфатные зубчики (обычно менее 12 мм), составляющие ротовой аппарат животных. Ко-нодонты относятся к свободно плавающим организмам, имеющим широкое географическое распространение, и высокие темпы эволюции.
На Урале серпуховские отложения широко распространены и представлены в непрерывных разрезах в разных фациях [4]. Особую ценность представляют разрезы, в которых наряду с конодонтами присутствуют и другие группы фауны, широко используемые в стратиграфии. В разрезе Верхняя Кардаиловка распространены фораминиферы, конодонты, аммоноидеи, остракоды и другие остатки фоссилий (см. прилож. рис. 2), что делает его уникальным.
Настоящая статья посвящена истории исследования разреза Верхняя Кардаиловка, на примере которого можно проследить этапы изучения разреза, наполнение его палеонтологической характеристикой, последовательность использования новых методов изучения, а также познакомиться с современными методами и подходами представления мировых стратиграфических эталонов.
Краткая характеристика разреза
Напротив д. Верхнекардаиловка с восток-северо-востока на запад - юго-запад наблюдаются почти непрерывные естественные выходы отложений нижнего карбона от нижнего визе до московского яруса включительно. В основании разреза лежат вулканогенн-осадочные породы основного состава березовской свиты верхнетурнейского-нижневизейского возраста. Залегающая выше карбонатная толща визейского яруса нижнего карбона прослеживается вдоль берегового уступа правого берега р. Урал над полосой озер-стариц. Она сложена мелководными известняками нижневизейского подъяруса с колониями кораллов и брахиоподами мощностью более 300 м. Известняки в верхней части постепенно переходят в криноидные известняки верхнего визе. Выше наблюдался закрытый участок, после которого обнажаются карбонатные породы верхневизейского подъяруса и серпуховского яруса мощностью 45 м. Серпуховские известняки образуют скальные выходы над западной старицей и содержат многочисленные раковины аммоноидей (цефа-лоподовые фации). Обнажение цефалоподовых извест-
няков обрывается тектоническим нарушением северозападного простирания, западнее которого обнажаются терригенно-карбонатные породы башкирского яруса среднего карбона мощностью 250-300 м, и выше по разрезу - флишевая толща московского яруса (кордаи-ловская свита) мощностью более 300 м.
Таким образом, породы верхнего визе и серпуховского яруса составляют небольшую часть всего терригенно-карбонатного разреза каменноугольных отложений (см. прилож. рис. 3).
Начальный этап изучения разреза (1936-1964)
Первым исследователем разреза Верхняя Кардаи-ловка был Л. С. Либрович [7], который проводил в 1925-1939 гг. на восточном склоне Южного Урала геологическую съемку масштаба 1: 200 000 на листах, расположенных между 52° и 53° северной широты и 58°30' и 59°15' восточной долготы. Либрович выделил ряд свит, в том числе гусихинскую свиту, к которой отнес известняковую толщу, обнаженную по обоим берегам р. Нижняя Гусиха и по р. Урал восточнее и против д. Верхняя Кардаиловка (Верхнекардаиловка). Основная часть гусихинской свиты сложена темными битуминозными известняками, нередко с кремневыми стяжениями, содержащими в некоторых слоях многочисленные колониальные кораллы Syringopora и одиночные ругозы, а также более редкие брахиоподы из рода Productus. Однако самые верхние горизонты этой свиты, как отметил Либрович, имеют здесь «совершенно особый характер ... Эти слои на правом берегу р. Урал представлены серыми светлыми, преимущественно мелкозернистыми известняками, содержащими весьма многочисленные остатки гониатитов и редкие остатки другой фауны» [7, с. 87]. Из фауны аммо-ноидей Л. С. Либровичем были отмечены многочисленные представители рода Proshumardites. Кроме того, в цефалоподовых известняках указаны редкие трилобиты, брахиоподы, двустворки, гастроподы и очень мелкие ругозы. В шлифах из этих известняков найдены редкие фораминиферы Endothyra sp. Мощность этой преимущественно цефалоподовой фации известняков была оценена в 40-50 м [7]. Позднее ам-моноидеи были детально изучены, описаны новые виды, комплекс аммоноидей уточнен [8].
Ранний этап изучения разреза (1971-1992)
В. Е. Руженцев и М. Ф. Богословская [9] опубликовали послойное описание разреза серпуховских известняков, дав ему название «Река Урал, против дер. Верхней Кардаиловки». Отложения ими расчленены по фауне аммоноидей на генозоны и уровни, выделено 7 слоев, собраны четыре выборки аммоноидей. В каждой из выборок определено от 9 до 20 видов аммонои-дей, количество экземпляров каждого вида варьирует от 1 до 288. Описаны новые виды.
Н. П. Малаховой [10] из цефалоподовых известняков выделены два комплекса фораминифер. Первый комплекс из основания гониатитовой толщи с обедненным комплексом фораминифер включает еарлан-дий, Mediocris breviscula (Viss.), Endostaffella parva (Moell.), астероархедискусы. Из вышележащей толщи, содержащей прослои крупнодетритовых известняков, определен комплекс фораминифер, содержащий 24 вида с преобладанием архедисцид. В этот комплекс входят виды Monotaxinoides gracilis (Dain) и M. transi-torius (Brazhn. et Jarz.), указывающие по данным автора на серпуховский возраст гониатитовых известняков. Многочисленные аммоноидеи из сборов Н. П. Малаховой были определены М. Ф. Богословской, которой сделано заключение о возрасте гониатитовых извест-
няков в пределах пограничных слоев генозон Е1 и Е2, т.е. средней части серпуховского яруса. В последующих работах Н. П. Малаховой [11-12] существенно уточнен возраст визейской части разреза по форами-ниферам. Известняковая толща, залегающая между вулканогеннными породами и цефалоподовыми известняками, разделена ею на пять пачек, охарактеризованных комплексами фораминифер. Пачки 1-11 отнесены к гумбейскому, III пачка - к гусихинскому, пачка IV и большая часть пачки V - к устьгреховскому горизонтам уральской схемы и сопоставлены соответственно с радаевским и бобриковским горизонтами Русской платформы. Верхняя часть пачки V мощностью 10 м отнесена к тульскому горизонту схемы Русской платформы [12]. Закрытый участок между тульскими криноидными и серпуховскими цефалоподовы-ми известняками оставался загадкой, в нем предполагалось стратиграфическое или тектоническое несогласие.
В 1970-х гг. прошлого века разрез изучался сотрудниками Института геологии Башкирского филиала АН ССР (ИГ УНЦ РАН) [13-14], которыми дано послойное описание разреза «Пригородный» от вулканитов березовской свиты. Мощность вулканогенно-осадочной толщи, представленной диабазами, агломе-ратовыми туфами диабазов и диабазовыми туфами составляет более 350 м. Залегающая выше карбонатная толща визейского яруса, прослеживается вдоль правого склона р. Урал на протяжении двух километров. Далее следует закрытый участок мощностью до 12 м, за которым обнажены цефалоподовые известняки мощностью более 40 м серпуховского яруса. Авторы полагали, что цефалоподовые известняки залегают на визейских отложениях со стратиграфическим перерывом, причем из разреза выпадает большая верхняя часть визейского яруса. Было высказано предположение, что на закрытом участке залегает маломощная пачка карбонатно-терригенных пород. Возраст визей-ской части разреза установлен по фораминиферам, а серпуховской - по аммоноидеям. Аммоноидеи по сборам Я. Л. Лутфуллина определяла М. Ф. Богословская, фораминиферы - В. В. Архипова. В разрезе впервые изучены остракоды (Кочеткова и др., 1977).
В 1976-1990 гг. В. Н. Пазухиным, Е. И. Кулагиной и Н. Н. Кочетовой проводились тематические работы по биостратиграфии. В этот период специалистами по конодонтам Л. Н. Старостиной (МГУ) и В. Н. Пазухиным (ИГ УНЦ РАН) независимо друг от друга впервые были получены комплексы конодонтов, однако эти данные были опубликованы значительно позже. Из верхней части серпуховского яруса зоны Ое1ертосега8 Ъге88от (по определению Богословский) описаны наиболее важные для стратиграфии виды фо-раминифер [15]. Результаты биостратиграфических и палеонтологических исследований преимущественно верхнесерпуховского интервала по фораминиферам, конодонтам и остракодам опубликованы [6].
Исследования, связанные с разработкой Международной хроностратиграфической шкалы (2000-2009)
В конце прошлого века активизировались работы по созданию Международной хроностратиграфической шкалы. В стратиграфии каменноугольной системы активно обсуждался вопрос о том, какие ярусы из существовавших трех независимых шкал (американской, западноевропейской и российской) войдут в международную шкалу карбона. Поэтому перед российскими стратиграфами стояла задача обоснования отечествен-
ных ярусов в качестве международных подразделений. Изучение разрезов карбона России, в частности серпуховского яруса, было поддержано Российским фондом фундаментальных исследований. Для обоснования серпуховского яруса помимо стратотипических разрезов Подмосковья были привлечены разрезы Урала [33]. Особое внимание было обращено к разрезу Верхняя Кардаиловка, как относительно глубоководному, отличающемуся наибольшим разнообразием ископаемых остатков.
В 2000 г. с помощью гео лого-съемочной партии ФГУНПП «Аэрогеология» была пройдена серия шурфов на закрытом участке между криноидными и цефа-лоподовыми известняками в двухстах метрах севернее основного разреза. Однако 6 м по мощности вскрыть не удалось. В 2001 г. В. Н. Пазухиным проведены работы по доизучению серпуховских отложений ниже скального обнажения в серии канав (1-4). В 1 км северо-восточнее от основного разреза в новом карьере в глинисто-кремнистых сланцах впервые найдены отпечатки аммоноидей Cancelloceras sp. башкирского яруса (определения С. В. Николаевой). В результате изучения шурфов и канав была получена новая литологиче-ская характеристика верхневизейской части разреза, в закрытом интервале были установлено присутствие туфов. Впервые найдены верхневизейские конодонты и аммоноидеи. Аммоноидеи изучены С. В. Николаевой и В. А. Коноваловой (ПИН РАН). Граница между ви-зейским и серпуховским ярусами была определена по конодонтам в канаве 4, расположенной в нижней части склона, уточнено зональное расчленение по аммонои-деям и конодонтам [16-18]. Было показано, что нижняя граница серпуховского яруса на Урале фиксируется довольно четко по возникновению Lochriea ziegleri совместно с появлением L. cruciformis.
В 2002 г. была создана Международная рабочая группа для решения одного из наиболее актуальных вопросов стратиграфии по выбору маркера и стратоти-па для нижней границы серпуховского яруса [19]. В нее вошли российские специалисты, продолжившие изучение разреза. В период 2002-2009 гг. была дополнена палеонтологическая и микрофациальная характеристика разреза, выявлены соотношения зональных подразделений по фораминиферам, остракодам, аммо-ноидеям, конодонтам, проведена корреляция с одно-возрастными отложениями Западной Европы и Северной Америки. [20-26].
В 2009 г. разрез Верхняя Кардаиловка был продемонстрирован участникам полевой геологической экскурсии Международной подкомиссии по карбону и ее рабочих групп, которое проходило в Подмосковье и на Урале 11-19 августа 2009 г. [27, с. 3]. Разрез вызвал интерес среди специалистов, оценена его уникальность и детальность изучения. Однако существенным недостатком было отмечено то, что ниже границы обнажен небольшой по мощности интервал, всего 1.5 м, что недостаточно для стратотипа. Поэтому стало очевидно, что необходимо вскрыть почти необнаженный интервал ниже границы в верхней части склона, чтобы получить непрерывный разрез. Международная экскурсия дала импульс к новому этапу изучения разреза.
Новейший этап изучения разреза (2010-2015)
В 2010-2014 гг. ИГ УНЦ РАН организованы и проведены комплексные экспедиции, в которых участвовали члены российской и Международной рабочих групп по выбору GSSP вблизи границы визейского и серпуховского ярусов (сотрудники ИГ УНЦ РАН, ПИН РАН, МГУ, ИГиГ УрО РАН), председатель Междуна-
родной подкомиссии по каменноугольной стратиграфии B. Richards и председатель каменноугольной комиссии Межведомственного комитета России А. С. Алексеев, В этот период с помощью экскаватора была вырыта траншея длиной 30 м, что по мощности составляет 12 м разреза (см. прилож. рис. 4а). Был расширен и расчищен участок в верхней части склона на месте канав 1-3, которые теперь соединены «горизонтальной» канавой между собой и со скальным обнажением (см. прилож. рис. 4б). В качестве основного пересечения, где должна быть зафиксирована граница (GSSP), было решено принять верхнюю расчистку.
Результаты изучения ранее закрытого интервала между криноидными и цефалоподовыми известняками были сенсационными.
1. Было опровергнуто мнение о том, что в разрезе имеется стратиграфический перерыв или тектоническое нарушение.
2. Стала понятна литологическая последовательность пород верхнего визе в интервале 12 м по мощности ниже границы серпуховского яруса. В траншее была вскрыта вулканогенно-терригенная толща, сложенная тонкопереслаивающимися глинами, туфами, туфоаргиллитами и алевролитами и тонкозернистыми песчаникам.
3. Были обнаружены новые группы ископаемых остатков (растения, споры) и новые представители из ранее известных в данном разрезе групп ископаемых организмов.
4. Впервые на Южном Урале в одном разрезе прослежена непрерывная последовательность аммоно-идных зон верхнего визе и нижнего серпухова: Goniatites, Hypergoniatites - Ferganoceras, Ural-opronorites - Cravenoceras.
5. Нахождение туфов существенно повысило ценность разреза, так как появилась возможность изотопного датирования ураново-свинцовым методом по цирконам. Одна датировка по циркону была уже получена из образца, взятому в ранее канаве 3 [28].
В период полевых работ была проделана важная работа по маркировке разреза по методике, используемой для мировых эталонов. Она заключается в точном инструментальном измерении мощности и установке алюминиевых стержней или пинов через каждый метр разреза. Для этого в породе просверливалось отверстие, в которое на эпоксидный клей помещался алюминиевый стержень с метровой отметкой (см. прилож. рис. 5).
Первый пин с нулевой отметкой установлен в 2 м ниже кровли криноидных известняков жуковского (тульского) горизонта верхнего визе. Всего были установлены 41 алюминиевый стержень по основному ходу и 16 стержней по второму ходу. После промера разреза алюминиевыми стержнями все номера образцов разных лет были «привязаны» к конкретному метражу (см. прилож. рис. 6). Теперь любой исследователь, отобравший новый образец, может привязать его к метрам на разрезе и увязать свои сборы со сборами предшественников.
Предварительные результаты полевых работ 2010-2011 годов опубликованы [14; 29-30] и доложены на международном геологическом конгрессе [31]. Дана характеристика зональных подразделений серпуховских и пограничных с ними отложений по конодонтам и палеонтологическое описание конодонтов серпуховского яруса Южного Урала [5].
В расчистках были найдены и описаны новые виды аммоноидей в переходном интервале от верхнего визе к серпуховскому ярусу [32]. Раковины аммонои-дей собраны в известняках между туфовыми прослоя-
ми, что позволяет предположить, что аммоноидеи населяли морской бассейн в небольшой отрезок времени, между импульсами активной вулканической деятельности. Продолжено изучение остракод [33]. Для того, чтобы точно зафиксировать первое появление в разрезе конодонтового биомаркера, отбор образцов на конодонты произведен бороздовым методом в интервале 19.00-20.00 м от основания разреза. Из этого интервала было отобрано 10 образцов на конодонты по 30 кг каждый. Обработка этих образцов (растворение и выделение конодонтов) показала, что наиболее низким уровнем нахождения биомаркера L. ziegleri является интервал 19.63-19.72 м [34-35]. На новом массовом материале конодонтов проведены исследования онтогенеза родов Gnathodus, Pseudognathodus и Lochriea [35].
Заключение
Изучение разреза напротив д. Верхняя Кардаи-ловка имеет восьмидесятилетнюю историю. За этот период о нем опубликовано более 40 работ, в разрезе определено 17 групп ископаемой фауны (см. прилож. рис. 7). Разрез включен в экскурсию Международного геологического конгресса по каменноугольной и пермской системам в 2015 г. (Казань). Благодаря обилию и разнообразию различных групп фоссилий (аммонои-деи, конодонты, фораминиферы, остракоды, кораллы и др.) и их детальной изученности, разрез имеет высокий корреляционный потенциал, являсь лучшим разрезом пограничных отложений визейского и серпуховского ярусов в мире. Особую ценность разрезу придает присутствие аммоноидей совместно с конодонтами, важнейшими руководящими группами фоссилий, используемыми для глобальных корреляций.
Работа выполнена при поддержке РФФИ, проект №14-05-00774.
ЛИТЕРАТУРА
1. Menning M., Alekseev A. S., Chuvashov B. I., Davydov V. I. Devuyst F.-X., Forke H. C., Grunt T. A., Hance L., Heckel P. H., Izokh N. G., Jin Y.-G., Jones P. J., Kotlyar G. V., Kozur H.W., Nemyrovska T. I., Schneider J. W., Wang X.-D., Wed-dige K., Weyer D., Work D.M. Global time scale and regional stratigraphie reference scales of Central and West Europe, East Europe, Tethys, South China, and North America as used in the Devonian-Carboniferous-Permian Correlation Chart 2003 (DCP 2003) // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoe-cology 2006. Т. 240. №1-2. P. 318-372.
2. Стратиграфический кодекс России. Издание третье. СПб: ВСЕГЕИ. 2006. 96 с.
3. Алексеев А. С., Горева Н. В., Кулагина Е. И., Пучков В. Н. Каменноугольная система и ее «золотые гвозди» // Природа. 2010. №7. С. 42-79.
4. Кулагина Е. И. Серпуховский ярус // Башкирская энциклопедия. Ред. М. А. Ильгамов. Т. 5, П-Советы. Уфа: Башкирская энциклопедия, 2009. С. 487.
5. Пазухин В. Н. Поздневизейские и серпуховские конодонты Южного Урала // Геологический сборник №9. Юбилейный выпуск / ИГ УНЦ РАН. Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2011.С. 63-73.
6. Кулагина Е. И., Румянцева З. С., Пазухин В. Н., Кочетова Н. Н. Граница нижнего-среднего карбона на Южном Урале и Среднем Тянь-Шане. М.: Наука, 1992. 112 с.
7. Либрович Л. С. Геологическое строение Кизило-Уртазымского района на Южном Урале // Тр. ЦНИГРИ. Вып. 81. 1936. 206 с.
8. Либрович Л. С. Нижнекаменноугольные отложения западной части восточного склона Южного Урала. // Геология СССР. Т. 13, ч. 1. М.: Недра, 1964. С. 260-271.
9. Руженцев В. Е., Богословская М. Ф. Намюрский этап в эволюции аммоноидей. Ранненамюрские аммоноидеи // Труды Палеонтологического института АН СССР. 1971. Т. 133. 382 с.
10. Малахова Н. П. Нижненамюрские отложения восточного склона Южного Урала // Ежегодник -1970. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1971. С. 171-173.
11. Малахова Н. П. О возрасте и стратиграфическом положении гусихинской свиты Южного Урала // Каменноугольные отложения восточного склона Южного Урала (Магнитогорский синклинорий): Сб. по вопросам стратиграфии. №15. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1973. С. 127-165.
12. Малахова Н. П. Фораминиферы нижнего визе восточного склона Южного Урала // Фораминиферы и стратиграфия раннего визе Урала: Сб. по вопросам стратиграфии. №>21. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1975. С. 5-70.
13. Кочеткова Н. М., Лутфуллин Я. Л., Архипова В. В. Башкирские отложения Магнитогорского мегасинклинория // Стратиграфия палеозоя Южного Урала. Уфа: БФАН СССР, 1977. С. 78-100.
14. Горожанина Е. Н., Горожанин В. М., Кулагина Е. И., Пазухин В. Н. Тектоно-седиментационная модель образования визейско-серпуховских отложений разреза Верхняя Карда-иловка // Геология, полезные ископаемые и проблемы геоэкологии Башкортостана, Урала и сопредельных территорий. Материалы IX Межрегиональной научно-практической конференции, Уфа, 19-22 ноября, 2012 г. Уфа: ДизайнПресс, 2012. С. 17-21.
15. Кулагина Е. И. Позднесерпуховские фораминиферы разреза «Пригородный» (восточный склон Южного Урала) // Биостратиграфия и литология палеозоя Южного и Среднего Урала. Уфа: БФАН СССР, 1985. С. 44-49.
16. Пазухин В. Н., Горожанина Е. Н. Разрез «Верхняя Кардаи-ловка» // Путеводитель геологических экскурсий по карбону Урала. Часть 1. Южноуральская экскурсия / Ред. Б. И. Чувашов. Екатеринбург: ин-т геологии и геохимии УрО РАН, 2002. С. 59-67.
17. Пазухин В. Н., Кулагина Е. И., Николаева С. В., Кочетова Н. Н., Коновалова В. А. Зональное расчленение верхневи-зейских и серпуховских отложений в разрезе Верхняя Кар-даиловка (Восточный склон Южного Урала) // Стратиграфия и палеогеография карбона Евразии. Сб. научных статей. Екатеринбург: ин-т геологии и геохимии УрО РАН, 2002. С. 220-229.
18. Nikolaeva S. V., Gibshman N. B., Kulagina E. I., Barskov I. S., Pazukhin V. N. Correlation of the Visean-Serpukhovian boundary in its type region (Moscow Basin) and the South Urals and a proposal of boundary markers (ammonoids, fora-minifers, conodonts) // Newsletter on Carboniferous Stratigraphy. 2002. V. 20. Р. 16-21.
19. Richards B. C. Progress report from the Task Group to establish a GSSP close to the existing Visean-Serpukhovian boundary // Newsletter on Carboniferous Stratigraphy. 2003. V. 21. P. 6-10.
20. Амон Э. О. Комплекс радиолярий из опорного разреза серпуховского яруса Верхняя Кардаиловка // Типовые разрезы карбона России и потенциальные глобальные страто-типы. Южноуральская сессия: Мат-лы Междунар. полев. совещ. Уфа-Сибай, 13-18 августа 2009 г. Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2009. С. 142-146.
21. Кулагина Е. И., Гибшман Н. Б. Общая зональная шкала нижнего карбона России по фораминиферам // Бюлл. МОИП. Отд. геол. 2005. Т.80. Вып. 2. С. 33-59.
22. Орлова О. А., Мамонтов Д. А. Первая находка хвощевидных в визейских вулканогенно-терригенных отложениях разреза Верхняя Кардаиловка (Южный Урал) // Биостратиграфия, палеогеография и события в девоне и нижнем карбоне (Международная подкомиссия по стратиграфии девона / Проект 596 МПГК): Мат-лы Международной конференции, посвященной памяти Е. А. Елкина. Уфа, Новосибирск, 20 июля -10 августа 2011 г. Новосибирск: СО РАН, 2011.С. 124-125.
23. Пазухин В. Н., Кулагина Е. И., Николаева С. В. Обоснование нижней границы серпуховского яруса в разрезе Верхняя Кардаиловка как претендента на GSSP // Типовые разрезы карбона России и потенциальные глобальные страто-типы. Южноуральская сессия: Мат-лы Международного полевого совещания. Уфа-Сибай, 13-18 августа 2009 г. Уфа: Дизайн-ПолиграфСервис, 2009. С. 129-141.
24. Пазухин В. Н., Кулагина Е. И., Николаева С. В., Кочетова Н. Н., Коновалова В. А. Серпуховский ярус в разрезе Верхняя Кардаиловка, Южный Урал. // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2010. Т. 18. N°3. C. 45-46.
25. Nikolaeva S. V., Kulagina E. I., Pazukhin V. N., Kochetova N. N. Integrated Serpukhovian biostratigraphy in the South Urals // Newsletter on Carboniferous stratigraphy. 2001. V. 19. P. 38-42.
26. Nikolaeva S. V., Kulagina E. I., РашкЫп V. N., Kochetova N. N., Konovalova V. N. Paleontology and microfacies of the Ser-
pukhovian in the Verkhnyaya Kardailovka section, South Urals, Russia: potential candidate for the GSSP for the Viséan-Serpukhovian boundary // Newsletters on Stratigraphy, 2009. Vol. 43/2. P. 165-193.
27. Алексеев А. С., Горева Н. В. Полевое совещание Международной подкомиссии по каменноугольной стратиграфии «Страто-типические разрезы, предлагаемые и потенциальные ТГСГ карбона в России», 11-18 августа 2009 г. // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2010. Т. 18, №5. С. 92-96.
28. Schmitz M., Davydov V. Quantitative radiometric and biostratigraphic calibration of the Pennsylvanian-Early Permian (Cisuralian) time scale and pan-Euramerican chronostratigraph-ic correlation // Geological Society of America Bulletin. 2012. V. 124, №3/4. P. 549-577.
29. Горожанин В. М., Горожанина Е. Н., Кулагина Е. И. Геологическая позиция разреза Верхняя Кардаиловка (Южный Урал), кандидата в GSSP нижней границы серпуховского яруса // Палеозой России: региональная стратиграфия, палеонтология, гео- и биособытия. Материалы III Всероссийского совещания 24-28 сентября 2012 г., ВСЕГЕИ, Санкт-Петербург. СПб: ВСЕГЕИ, 2012. С. 75-78.
30. Кулагина Е. И., Николаева С. В., Ричардс Б., Алексеев А. С., Коновалова В. А. Пазухин В. Н., Пучков В. Н. Геологический объект международного значения на Южном Урале // Геология, полезные ископаемые и проблемы геоэкологии Башкортостана, Урала и сопредельных территорий. Материалы VIII Межрегиональной научно-практической конференции Уфа. 17-18 ноября, 2010. Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2010. С. 30-34.
31. Nikolaeva S. V., Richards B. C., Kulagina E. I., Alekseev A. S., Pazukhin V. N., Konovalova V. A. Summary of Research at the Verkhnyaya Kardailovka section (South Urals) - a candidate for the Visean-Serpukhovian boundary GSSP / Abstracts. The XVII International Congress on the Carboniferous and Permian. Perth. 3-8 July 2011. Perth: Geological Survey of Western Australia. P. 98.
32. Николаева С. В., Новые визейские и серпуховские аммоноидеи из разреза Верхняя Кардаиловка (Восточный Склон Южного Урала). Палеонтологический журнал. 2013. №4. С. 39-52.
33. Кочетова Н. Н., Зайнакаева Г. Ф. Новый вид рода Cribro-eoneha из серпуховских отложений Южного Урала // Палеонтологический журнал, 2014. .№3. С. 73-76.
34. Николаева С. В., Алексеев А. С., Кулагина Е. И., Гибшман Н. Б., Ричардс Б. Ч., Кочетова Н. Н., Гатовский Ю. А., Коновалова В. А., Зайнакаева Г. Ф., Фазлиахметова Н. В. Новые данные по литологии и палеонтологической характеристике (аммоноидеи, конодонты, фораминиферы) пограничных отложений визейского и серпуховского ярусов в разрезе Верхняя Кардаиловка (Южный Урал) // Бюл. МОИП. Отд. геол. 2014. Т. 89, вып. 4. С. 53-63.
35. Гатовский Ю. А., Жокина М. А. Онтогенз некоторых позд-невизейских конодонтов разреза Верхняя Кардаиловка (Южный Урал) // Вестник Московского университета. Серия 4: Геология, №6. M: МГУ, 2014. С. 76-81.
36. Лутфуллин Я. Л., Архипова В. В. О возрасте гусихинской свиты. // Стратиграфия и палеонтология. Вопросы геологии восточной окраины Русской платформы и Южного Урала. Вып. 24. (Мат-лы к VIII Международному конгрессу по карбону). Уфа: БФАН СССР, 1974. С. 39-49.
37. Nikolaeva S. V., Alekseev A. S., Kulagina E. I., Gib-shman N. B., Riehards B. C., Gatovsky Y. A., Konovalova V.
A. New mierofaeies and fossil reeords (ammonoids, eonodonts, foraminifers) from the Viséan-Serpukhovian boundary beds in the Verkhnyaya Kardailovka seetion // Newsletter on Carboniferous Stratigraphy, 2014. V. 30. P. 43-51.
38. Nikolaeva S. V., Kulagina E. I., Pazukhin B. N., Ku-eheva N. A., Stepanova T. I., Koehetova N. N., Gibshman N.
B., Amon E. O., Konovalova V. A., Zainakaeva G. F. Advanees in understanding of the Visean-Serpukhovian boundary in the South Urals and its eorrelation // Newsletter on Carboniferous Stratigraphy. 2005. V. 23. P. 27-30.
Поступила в редакцию 21.05.2015 г.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Рис. 2. Ископаемые остатки из разреза Верхняя Кардаиловка. Длина масштабной линейки для рисунков 1-5 и 7-0.1 мм.
1. Monotaxinoides gracilis (Dain in Reitlinger, 1956), экземпляр 121/18, ход 2, 12.3 м, верхнесерпуховский подъярус, чернышевский горизонт.
2. Eolasiodiscus muradymicus Kulagina, 1992, экземпляр 121/1119, ход 1, интервал 20.7-22.3 м, нижнесерпуховский подъярус, косогорский горизонт.
3. Endothyraparaprisca Shlykova, 1956, экземпляр 121/1190, ход 1, интервал 18.8 - 19 м, нижнесерпуховский подъярус, косогорский горизонт.
4. Lochriea costata (Pazukhin et Nemirovskaya, 1992). Экз. №104/709, 18.8 м, визейский ярус, богдановический горизонт [5, тбл.1, фиг. 9].
5. Lochriea cruciformis (Clarke, 1960). Экз. № 104/702, 23.2 м, серпуховский ярус, сунтурский горизонт [5, тбл.1, фиг. 2].
6. Известняковый песчаник с остатками хвостовых щитов трилобитов, ход 1, 12.5 м, визейский ярус.
7. Acanthoscapha arguta N. Kotchetova in Кулагина и др., 1992 [6, табл. XXVI, фиг. 5]. 7а - вид со стороны правой створки, 7б - вид со стороны спинного края, ход 1, 31 м, серпуховский ярус, сунтурский горизонт.
8. Eumorphoceras transuralense Ruzhencev and Bogoslovskaya, 1971, голотип
455/6720 (ув. 2.3) ход 2, 8.6 м, верхнесерпуховский подъярус, чернышевский горизонт [33, Plate 2, fig. 8, из коллекции Ружен-цева и Богословской].
9. Proshumardites delepinei Schindewolf, 1939; экземпляр 4920/8 (ув. 2.3), ход 2, 13 м, верхнесерпуховский подъярус, чернышевский горизонт
10. Caninia sp., ход 1, 18.5 м, верхнее визе, натуральная величина.
Биогерм с цефалоподами
Рис. 3. Выходы верхневизейских и серпуховских отложений напротив д. Верхнекардаиловка, 2004 г.
Рис. 4. Вскрытый интервал в 2010 г. а - траншея; б - горизонтальная канава и верхняя расчистка.
Рис. 5. а - алюминиевые стержни (пины), б - стержень с номером метража, установленный в обнажении.
Рис. 6. Стратиграфический разрез визейских и серпуховских отложений напротив д. Верхняя Кардаиловка и увеличенная маркированная часть. Сокращения: L.n. - Lochriea nodosa. L.m - Lochriea mononodosa, H-F - Hipergoniatites-Ferganoceras, End. as. - Endostaffella assymetrica, C1s1 - нижний карбон, серпуховский ярус, нижнесерпуховский подъярус, C1s2 - нижний карбон, серпуховский ярус, верхнесерпуховский подъярус. Горизонты: камен. - каменскоуральский, авер. - аверинский, богд.
- богдановичский. Условные обозначения. 1-4 - известняки: 1 - слоистые, 2 - биогермные, 3 - ламинированные, 4 - нодули-рованные; 5 - кремнистые конкреции, 6 - карбонатные песчаники, 7 - алевролиты, 8 - аргиллиты, 9 - диабазы, 10 - туфы, 11
- криноидеи, 12 - аммоноидеи, 13 - одиночные ругозы, 14 - остракоды, 15 - мшанки.
Ископаемые остатки
ш
э
Публикации
-О о_ а>
о.
о
е
CL
О
О
_о „
СГ £
8 £ §
X К
го 3
О. Q.
LQ I—
5
О
о.
о сС о со
О)
д:
сс
о
§
о
ГО -О
1 ^ Га со
о ю
о
О-СК
§ 3
!£ О.
а о я
о. о
Кочетова, Зайнакаева, 2014 Николаева и др., 2014 Гатовский, 2014 Николаева, 2013 Орлова, Мамонтов, 2011 Пазухин, 2011 Пазухин и др., 2010 Амон, 2009 Nikolaeva et al„ 2009 Кулагина, Гибшман, 2005 Nikolaeva et al„ 2005 Пазухин и др. 2002;
Пазухин, Горожанина, 2002 Nikolaeva et al., 2001
Кулагина и др., 1992 Кулагина, 1985 Кочеткова и др., 1977 Лутфуллин, Архипова, 1974 Малахова, 1971,1973,1975
Руженцев, Богословская, 1971
Либрович, 1964 Либрович, 1936
© f d h <£>§ ©
© © © © © ©
D
D к <s>
% D
© ©
© Ф РФ
D ф , ; <£> D
<s>
о
4
4
s4_
.•'.у
t " " Oi
t0Qy#A X
0O
■I
0 о о
t0
Рис. 7. История палеонтологических и биостратиграфических исследований разреза. Значками показаны группы ископаемой фауны, указанные в данной публикации; закрашенные значки - публикация содержит палентологическое описание; подчеркнутые значки - приведены списки определений соответствующей фауны.
THE HISTORY OF THE GEOLOGICAL STUDY OF THE VERKHNYAYA KARDAILOVKA SECTION, PROPOSED CANDIDATE FOR THE INTERNATIONAL STRATIGRAPHIC STANDARD
© E. I. Kulagina
Institute of Geology, Ufa Science Centre, Russian Academy of Sciences 16/2 Karl Marx St., 450077 Ufa, Republic of Bashkortostan, Russia.
Email: [email protected]
The history from 1936 to the present day of the geological study of the internationally important Verkhnyaya Kardailovka Section proposed as the global standard of the lower boundary of the Serpukhovian of the International Geological time scale is described in the article. It is located in Bashkortostan, Russian Federation, on the right bank of the Ural River opposite Verkhnyaya Kardailovka (Verkhnekardailovka) village. The Upper Visean and Serpukhovian sediments contain numerous fossils including ammonoids, ostra-cods, foraminifers, solitary corals, bryozoans, crinoids, conodonts, and fish teeth. An International Task Group was formed in 2002 to establish a Global Stratotype Section and Point (GSSP) for Visean-Serpukhovian boundary, it has studied this section over 10 years. The base of the Serpukhovian in the Moscow Basin and in the South Urals is defined by the first appearance datum (FAD) of the co-nodont Lochriea ziegleri, which is now fixed in the Verkhnyaya Kardailovka, and by other fossil groups.
Keywords: global stratotype, GSSP, paleontology, Carboniferous, Visean, Serpukhovian, South Urals.
Published in Russian. Do not hesitate to contact us at [email protected] if you need translation of the article.
REFERENCES
1. Menning M., Alekseev A. S., Chuvashov B. I., Davydov V. I. Devuyst F.-X., Forke H. C., Grunt T. A., Hance L., Heckel P. H., Izokh N. G., Jin Y.-G., Jones P. J., Kotlyar G. V., Kozur H.W., Nemyrovska T. I., Schneider J. W., Wang X.-D., Weddige K., Weyer D., Work D.M. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 2006. Vol. 240. No. 1-2. Pp. 318-372.
2. Stratigraficheskii kodeks Rossii [Stratigraphic code of Russia]. Izdanie tret'e. Saint Petersburg: VSEGEI. 2006.
3. Alekseev A. S., Goreva N. V., Kulagina E. I., Puchkov V. N. Priroda. 2010. No. 7. Pp. 42-79.
4. Kulagina E. I. Bashkirskaya entsiklopediya. Red. M. A. Il'gamov. Vol. 5, P-Sovety. Ufa: Bashkirskaya entsiklopediya, 2009. Pp. 487.
5. Pazukhin V. N. Geologicheskii sbornik No. 9. Yubileinyi vypusk / IG UNTs RAN. Ufa: DizainPoligrafServis, 2011. Pp. 63-73.
6. Kulagina E. I., Rumyantseva Z. S., Pazukhin V. N., Kochetova N. N. Granitsa nizhnego-srednego karbona na Yuzhnom Urale i Srednem Tyan'-Shane [The boundary of the lower-middle Carboniferous in the Southern Urals and the Middle Tian Shan]. Moscow: Nauka, 1992.
7. Librovich L. S. Tr. TsNIGRI. No. 81. 1936.
8. Librovich L. S. Geologiya SSSR. Vol. 13, ch. 1. Moscow: Nedra, 1964. Pp. 260-271.
9. Ruzhentsev V. E., Bogoslovskaya M. F. Trudy Paleontologicheskogo instituta AN SSSPp. 1971. Vol. 133.
10. Malakhova N. P. Ezhegodnik -1970. Sverdlovsk: UNTs AN SSSPp. 1971. Pp. 171-173.
11. Malakhova N. P. Kamennougol'nye otlozheniya vostochnogo sklona Yuzhnogo Urala (Magnitogorskii sinklinorii): Sb. po voprosam stratigrafii. No. 15. Sverdlovsk: UNTs AN SSSPp. 1973. Pp. 127-165.
12. Malakhova N. P. Foraminifery i stratigrafiya rannego vize Urala: Sb. po voprosam stratigrafii. No. 21. Sverdlovsk: UNTs AN SSSPp. 1975. Pp. 5-70.
13. Kochetkova N. M., Lutfullin Ya. L., Arkhipova V. V. Stratigrafiya paleozoya Yuzhnogo Urala. Ufa: BFAN SSSPp. 1977. Pp. 78-100.
14. Gorozhanina E. N., Gorozhanin V. M., Kulagina E. I., Pazukhin V. N. Geologiya, poleznye iskopaemye i problemy geoekologii Bashkor-tostana, Urala i sopredel'nykh territorii. Materialy IX Mezhregional'noi nauchno-prakticheskoi konferentsii, Ufa, 19-22 noyabrya, 2012 g. Ufa: DizainPress, 2012. Pp. 17-21.
15. Kulagina E. I. Biostratigrafiya i litologiya paleozoya Yuzhnogo i Srednego Urala. Ufa: BFAN SSSPp. 1985. Pp. 44-49.
16. Pazukhin V. N., Gorozhanina E. N. Putevoditel' geologicheskikh ekskursii po karbonu Urala. Chast' 1. Yuzhnoural'skaya ekskursiya / Red. B. I. Chuvashov. Ekaterinburg: in-t geologii i geokhimii UrO RAN, 2002. Pp. 59-67.
17. Pazukhin V. N., Kulagina E. I., Nikolaeva S. V., Kochetova N. N., Konovalova V. A. Stratigrafiya i paleogeografiya karbona Evrazii. Sb. nauchnykh statei. Ekaterinburg: in-t geologii i geokhimii UrO RAN, 2002. Pp. 220-229.
18. Nikolaeva S. V., Gibshman N. B., Kulagina E. I., Barskov I. S., Pazukhin V. N. Newsletter on Carboniferous Stratigraphy. 2002. Vol. 20. Pp. 16-21.
19. Richards B. C. Newsletter on Carboniferous Stratigraphy. 2003. Vol. 21. Pp. 6-10.
20. Amon E. O. Tipovye razrezy karbona Rossii i potentsial'nye global'nye stratotipy. Yuzhnoural'skaya sessiya: Mat-ly Mezhdunar. polev. soveshch. Ufa-Sibai, 13-18 avgusta 2009 g. Ufa: DizainPoligrafServis, 2009. Pp. 142-146.
21. Kulagina E. I., Gibshman N. B. Byull. MOIP. Otd. geol. 2005. Vol. 80. No. 2. Pp. 33-59.
22. Orlova O. A., Mamontov D. A. Biostratigrafiya, paleogeografiya i sobytiya v devone i nizhnem karbone (Mezhdunarodnaya podkomi ssi-ya po stratigrafii devona / Proekt 596 MPGK): Mat-ly Mezhdunarodnoi konferentsii, posvyashchennoi pamyati E. A. Elkina. Ufa, Novosibirsk, 20 iyulya -10 avgusta 2011 g. Novosibirsk: SO RAN, 2011. Pp. 124-125.
23. Pazukhin V. N., Kulagina E. I., Nikolaeva S. V. Tipovye razrezy karbona Rossii i potentsial'nye global'nye stratotipy. Yuzhnoural'skaya sessiya: Mat-ly Mezhdunarodnogo polevogo soveshchaniya. Ufa-Sibai, 13-18 avgusta 2009 g. Ufa: Dizain-PoligrafServis, 2009. Pp. 129-141.
24. Pazukhin V. N., Kulagina E. I., Nikolaeva S. V., Kochetova N. N., Konovalova V. A. Stratigrafiya. Geologicheskaya korrelyatsiya. 2010. Vol. 18. No. 3. Pp. 45-46.
25. Nikolaeva S. V., Kulagina E. I., Pazukhin V. N., Kochetova N. N. Newsletter on Carboniferous stratigraphy. 2001. Vol. 19. Pp. 38-42.
26. Nikolaeva S. V., Kulagina E. I., Razukhin V. N., Kochetova N. N., Konovalova V. N. Newsletters on Stratigraphy, 2009. Vol. 43/2. Pp. 165-193.
27. Alekseev A. S., Goreva N. V. Stratigrafiya. Geologicheskaya korrelyatsiya. 2010. Vol. 18, No. 5. Pp. 92-96.
28. Schmitz M., Davydov V. Geological Society of America Bulletin. 2012. Vol. 124, No. 3/4. Pp. 549-577.
29. Gorozhanin V. M., Gorozhanina E. N., Kulagina E. I. Paleozoi Rossii: regional'naya stratigrafiya, paleontologiya, geo- i biosobytiya. Ma-terialy III Vserossiiskogo soveshchaniya 24-28 sentyabrya 2012 g., VSEGEI, Sankt-Peterburg. Saint Petersburg: VSEGEI, 2012. Pp. 7578.
30. Kulagina E. I., Nikolaeva S. V., Richards B., Alekseev A. S., Konovalova V. A. Pazukhin V. N., Puchkov V. N. Geologiya, poleznye is-kopaemye i problemy geoekologii Bashkortostana, Urala i sopredel'nykh territorii. Materialy VIII Mezhregional'noi nauchno-prakticheskoi konferentsii Ufa. 17-18 noyabrya, 2010. Ufa: DizainPoligrafServis, 2010. Pp. 30-34.
31. Nikolaeva S. V., Richards B. C., Kulagina E. I., Alekseev A. S., Pazukhin V. N., Konovalova V. A. Summary of Research at the Verkh-nyaya Kardailovka section (South Urals) - a candidate for the Visean-Serpukhovian boundary GSSP / Abstracts. The XVII International Congress on the Carboniferous and Permian. Perth. 3-8 July 2011. Perth: Geological Survey of Western Australia. Pp. 98.
32. Nikolaeva S. V., Novye vizeiskie i serpukhovskie ammonoidei iz razreza Verkhnyaya Kardailovka (Vostochnyi Sklon Yuzhnogo Urala). Paleontologicheskii zhurnal. 2013. No. 4. Pp. 39-52.
33. Kochetova N. N., Zainakaeva G. F. Paleontologicheskii zhurnal, 2014. No. 3. Pp. 73-76.
34. Nikolaeva S. V., Alekseev A. S., Kulagina E. I., Gibshman N. B., Richards B. Ch., Kochetova N. N., Gatovskii Yu. A., Konovalova V. A., Zainakaeva G. F. Byul. MOIP. Otd. geol. 2014. Vol. 89, vyp. 4. Pp. 53-63.
35. Gatovskii Yu. A., Zhokina M. A. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 4: Geologiya, No. 6. M: MGU, 2014. Pp. 76-81.
36. Lutfullin Ya. L., Arkhipova V. V. Stratigrafiya i paleontologiya. Voprosy geologii vostochnoi okrainy Russkoi platformy i Yuzhnogo Urala. No. 24. (Mat-ly k VIII Mezhdunarodnomu kongressu po karbonu). Ufa: BFAN SSSPp. 1974. Pp. 39-49.
37. Nikolaeva S. V., Alekseev A. S., Kulagina E. I., Gibshman N. B., Richards B. C., Gatovsky Y. A., Konovalova V. A. Newsletter on Carboniferous Stratigraphy, 2014. Vol. 30. Pp. 43-51.
38. Nikolaeva S. V., Kulagina E. I., Pazukhin B. N., Kucheva N. A., Stepanova T. I., Kochetova N. N., Gibshman N. B., Amon E. O., Konovalova V. A., Zainakaeva G. F. Newsletter on Carboniferous Stratigraphy. 2005. Vol. 23. Pp. 27-30.
Received 21.05.2015.
