CC BY
36НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ, 2009, №4
УДК 551.734.2 (571.56)
Нижняя граница девонской системы и границы ярусов нижнего девона
на севере Евразии
ВВ. Баранов
Установлено, что граница между силуром и девоном на севере Евразии (Северо-Восток России, Центральный Таймыр и северо-запад Сибирской платформы) проходит в основании самырского и мук-дэкенского горизонтов и белокаменских слоев; нижняя граница пражского яруса - в основании корот-кинского горизонта, урюмских слоев и верхнекурейской подсвиты; нижняя граница эмсского яруса -в основании николаевского и мантуровского горизонтов и в верхней половине тарибигайских слоев.
Ключевые слова: нижний девон, граница ярусов, лохков, прагиен, эмс, север Евразии.
It is established, that the border line between Silurian and Devonian in the north Eurasia (Northeast of Russia, Central Taimyr and northwest of the Siberian platform) passes in the basis Samyrskay and Mukdekenskay horizons and, Belokamenskay layers; the lower border line of the Pragian stage - in the basis Korotkynskay horizon, Urjumskay layers and upper Kyreiskay Subformation; the lower border line of Emsian stage - in the basis of Nikolaevska andManturovskay horizons and in the uppermost of Tatibigaiskay layers.
Key words: lower devonian, border lines of stages, lochkov, pragian, emsian, north Eurasia.
Положение нижней границы девонской системы и границ ярусов нижнего девона в разрезах среднего палеозоя Северо-Востока России, Таймыра и северо-запада Сибирской платформы, несмотря на многолетнюю историю изучения, до сих пор остается дискуссионным. Прослеживание границы между силуром и девоном осложняется тем, что к пограничному интервалу разреза приурочены перерывы в осадконакоплении, обусловленные каледонской тектонической активизацией, или красноцветные континентальные и лагунные, иногда сульфатоносные отложения. Они представлены на Таймыре и северо-западе Сибирской платформы - пестроцветными гип-соносными литоральными и лагунными отложениями, в Южном Верхоянье - гипсоносными доломитами, в Омулёвских горах и на Юкагирском плоскогорье - красноцветными терригенными отложениями, в горной системе Черского и на Селенняхском кряже - красноцветными сульфа-тоносными породами. Находки фауны и флоры в них представлены чрезвычайно редкими находками остракод, табулят и водорослей. Отложения с морской мелководной фауной пржидольских брахиопод установлены только на Северо-Востоке России в талынджинской свите горной
БАРАНОВ Валерий Васильевич - д.г.-м.н., в.н.с. ИГАБМ СО РАН, 8(4112) 33-56-54, vbaranov@diamond.ysn.ru.
системы Черского, Селенняхского кряжа и хребта Улахан-Сис и ягоднинской свите Омулевских гор. Позднесилурийские конодонты встречены лишь в талынджинской свите горной системы Черского и Селенняхского кряжа [7].
Для разработки Глобальной стратиграфической шкалы (ГСШ) нижнего девона из трёх существующих вариантов ярусного расчленения: английского, арденно-рейнского и чешского подкомиссией по Девонской стратиграфии [20] были выбраны два последних. Предложенный вариант ГСШ для нижнего девона состоит из трех ярусов лохковского, пражского и эмсского, неравноценных по своему объему - только лохковский и эмс-ский ярусы расчленены на подъярусы, пражский ярус такому расчленению не поддается.
Нижняя граница девонской системы - эта первая граница, на которой в результате международного консенсуса был забит «золотой гвоздь» в разрезе «Клонк» в Чехии по появлению грап-толита Monograptus uшformis, но, как оказалось впоследствии, выбор привилегированной группы оказался весьма неудачным - граптолиты в ранне-лохковское время представлены последними вымирающими видами и распространены локально. К тому же выяснилось, толща, внутри которой установили эту границу, сложена турбидидами. Казалось, что выбор другой привилегированной
Корреляция стратиграфических схем
< С Северо-Восток России Центральный Таймыр Северо-запад С и бирс ко й п л ат фор №i
ш К ! 1 Стандартная к онод оптовая шкала
а 1- £ а: [3] Слои/Лона Горизонт
и о Горизонт [15] Предлагаемая в статье [13,16] Предлагаемая в статье
patulus Геремганд- Wijdeaspis Wijdeaspis Мантуроастий
»S serotinus жи некий arctica arc lie а {шя-няя часть I
a inversus Долганские Мант уроес кий (нижняя часть)
и о nothoperbonus Николаевский До лганские
excavatus S
сг о kJ labi cus Тарибигайские 6 I
< О х О m
X pireneae Галмнсшй Юнхондские Тарибигайсше 5 В
X * S hi о Ледниковский Юнхондские I Разведоч-нинский
Л < kindlei Да реки й Даксан ские Даксан ские
ш X 0. sulcatus Коротки НС кий Топбатские
UL Урюмские Курейсшй
pesavis То лба теме
Куре йский
у о ш О delta Го некий У^юмские Зубовсмй
eurekaensis Бел о каменские Зубовский
О с hesperius Сам ы рений Мукдэкенский
Подстилающие отложения
Эволюция взглядов на корреляцию границ региональных биостратиграфических подразделений нижнего девона севера Евразии с границами Глобальной стратиграфической шкалы
группы - конодонтофорид, позволит решить эту проблему, тем более, что первое появление в разрезе подвида 1сг^ш woschmidti woschmidti вроде бы совпадало с силурийско-девонской границей. Но последующее детальное опробование разреза показало, что I. woschmidti woschmidti появляется ниже этой границы [21]. Также ниже этой границы появляется и Ozarkodina remscheidensis (Ziegler).
На этом основании Г. Клаппер и В. Циглер [22] предложили проводить границу между силуром и девоном по появлению - I. woschmidti hespe-йш. Кроме того, ими было предложено зональное расчленение лохковского яруса филогенетически не связанных представителей родов конодонтофорид - 1сг^ш, Ozarkodina и Pedavis.
Повсеместное отсутствие в базальных слоях девона севера Евразии подвидов I. woschmidti woschmidti и I. woschmidti hesperius не позволило однозначно трассировать нижнюю границу девона и проводить глобальную корреляцию с одно-возрастными отложениями Западной Европы и Северной Америки. Поэтому российские исследователи [9-11, 14, 17] для азиатской части России в качестве вида-индекса нижней конодонтовой зоны лохковского яруса использовали космопо-литный вид Ozarkodina remscheidensis (Ziegler), встречающийся в стратотипе ГСШ совместно с I. woschmidti woschmidti.
М.Х. Гагиев [9-11] на основании находок ко-нодонта O. remscheidensis силурийско- девонскую границу в Омулевских горах проводил в основании нелюдимской свиты. Нами [3, 4, 8] находки O. remscheidensis были сделаны в базальных слоях датнинской свиты на Селенняхском кряже (правобережье р. Талынджи) и в основании сет-тедабанской свиты в Южном Верхоянье (хребет Сетте-Дабан, р. Восточная Хандыга) вместе с ран-недевонским комплексом табулят, брахиопод и ко-нодонтов. На Центральном Таймыре в тарейском опорном разрезе лохковские конодонтофориды не найдены, но в разрозненных обнажениях белока-менских слоев (базальные слои лохковского яруса) обнаружены брахиоподы Howellella angustiplicta Kozlowski (=H. propria T. Modzalevskaya) [15], так что нижнюю границу девонской системы в этом регионе, вероятно, надо проводить в основании белокаменских слоев (рисунок). На северо-западе Сибирской платформы граница между силуром и девоном проводится условно в основании мук-дэкенского горизонта по появлению раннедевон-ских представителей табулят Tiverina vermiculata Sokolov et Tesakov [16].
Одной из важнейших на территории севера Евразии продолжает оставаться проблема нижней границы пражского яруса. При детальном опро-
НИЖНЯЯ ГРАНИЦА ДЕВОНСКОЙ СИСТЕМЫ И ГРАНИЦЫ ЯРУСОВ НИЖНЕГО ДЕВОНА
бовании стратотипа лохковско-пражской границы (разрез «Клонк») подвид-индекс нижнепражской конодонтовой зоны Eognathodus sulcatus sulcatus был найден близ этой границы [21]. На Северо-Востоке России граница лохковского и пражского ярусов по брахиоподам и кораллам проводилась на разных возрастных уровнях [1, 2, 5, 6, 12, 23]. И только находка в разрезе Известковый карьер-I Eognathodus sulcatus sulcatus (определение В.П. Тарабукина) - подвида-индекса нижнепражской конодонтовой зоны ГСШ совместно с комплексами брахиопод и табулят позволила стабилизировать в разрезах Северо-Востока России положение нижней границы пражского яруса [3]. К большому сожалению, несмотря на детальное опробование этого интервала в остальных опорных разрезах региона, обнаружить этот подвид пока не удалось. М.Х. Гагиевым [10] в Омулевских горах также сделана единственная находка E. sul-catus sulcatus. Поскольку находки этого подвида на Северо-Востоке России чрезвычайно редки и имеют точечное распространение, нами для прослеживания нижней границы пражского яруса был выбран второй зональный вид-индекс Gagievodus marinae (Tarabukin), встречающийся в большинстве разрезов региона [3, 4].
На Центральном Таймыре и северо-западе Сибирской платформы зональный подвид-индекс нижней конодонтовой зоны пражского яруса - Eognathodus sulcatus sulcatus не обнаружен, поэтому для трассирования нижней границы пражского яруса мы используем общие виды кораллов и брахиопод, встречающиеся в этих регионах и на Северо-Востоке России. К ним относятся: ругозы Pseudoamplexus altaicus (Dybowski) (=Pseudotryplasma altaica), брахио-поды: Sibiritoechia lata Alekseeva (=S. oblonga Alekseeva), Spinatrypina tichiensis Rzonsnitskaya, Howellella prima Alekseeva, H. mercuriformis Kulkov, Eoreticulariopsis equitans T. Modzalevskaya, Protathyris sibirica Zintchenko (=Protathyris tarejaen-sis T. Modzalevskaya) и др. Вышеперечисленный комплекс ругоз и брахиопод появляется в урюм-ских слоях Центрального Таймыра, а на Северо-Востоке России - в короткинском горизонте (руго-зовая зона Pseudoamplexus altaicus, Taimyrophyllum grande и брахиоподовая - Sulcicostula tichiensis, Howellella prima), возраст которого по конодон-там датируется ранним прагием. Таким образом, нижняя граница пражского яруса на Центральном Таймыре в тарейском опорном разрезе должна проводиться в основании урюмских слоев, зиген-ский (=пражский) возраст которых подтверждает-
ся и комплексами позвоночных, изучение которых проводили Д.В.Обручев и Л.И. Новицкая [18, 19]. На северо-западе Сибирской платформы нижняя граница пражского яруса должна проходить в основании верхнекурейской подсвиты, которая сопоставляется с урюмскими слоями Центрального Таймыра и нижней половиной короткинского горизонта Северо-Востока России.
Глобальный стандарт пражско-эмсской границы выбран в Средней Азии. Она проводится по появлению конодонта Polygnathus kitabicus Yolkin et al. Это наиболее стабильная граница, которая прослеживается во всех регионах севера Евразии и на всех континентах. На Северо-Востоке России (Южное Верхоянье, горная система Черского, Селенняхский кряж) нижняя граница эмсского яруса проводится в основании николаевского горизонта по появлению Polygnathus dehiscens (=P. kitabicus) [3], а на Таймыре в тарейском опорном разрезе она должна проходить в верхней половине тарибигайских слоев по появлению P. dehiscens (=P. kitabicus.) выше последних находок пражских бра-хиопод Trigonirhynchia ventricosa (Alekseeva) [15]. На северо-западе Сибирской платформы она должна трассироваться либо по кровле разведочнинской свиты, либо в ее верхней части по исчезновению представителей брахиопод Trigonirhynchia ventricosa (Alekseeva), Taimyrrhynx taimyricus (Nikiforova) и др., поскольку на Северо-Востоке России, так же как и на Таймыре, выше этого комплекса брахио-под появляется Polygnathus kitabicus - вид-индекс нижней конодонтовой зоны эмсского яруса.
Верхняя граница эмсского яруса, она же граница нижнего и среднего девона, установлена в основании зоны Polygnathus costatus partitus стандартной конодонтовой шкалы. На Северо-Востоке России, Таймыре и северо-западе Сибирской платформы к этому времени приурочена финальная стадия пржидольско-эйфельского трансгрессивно-регрессивного мегацикла, с которой связано накопление лагунных пестроцветных, иногда сульфатоносных или базальтосодержащих толщ. Полный разрез эмсского яруса, охарактеризованный конодонтовыми зонами kitabicus - patu-lus, установлен только в горной системе Черского, в бассейне р. Догдо. На Северо-Востоке России только в двух разрезах Быстрый и Адам (западный склон хребта Тас-Хаяхтах) наблюдается согласная граница между нижним и средним девоном. Она проходит внутри пестроцветной герской свиты. На остальной территории севера Евразии на границе нижнего и среднего девона отмечается стратиграфический перерыв.
Выводы
В результате проведенных исследований по корреляции границ нижнего девона на севере Евразии получены следующие результаты:
1. На Центральном Таймыре в тарейском опорном разрезе нижняя граница пражского яруса повышена до основания урюмских слоев, а граница между пражским и эмсским ярусами проведена внутри тарибигайских слоев по появлению Polygnathus kitabicus Yolkin et al.
2. На северо-западе Сибирской платформы граница между лохковским и пражским ярусами установлена в основании верхней половины ку-рейской свиты по появлению зигенского (пражского) комплекса позвоночных, а нижняя граница мантуровского горизонта совпадает теперь с нижней границей эмсского яруса и проводится по исчезновению брахиопод Trigonirhynchia ventricosa (Alekseeva) и др.
3. Уточнено положение границ ярусов Глобальной стратиграфической шкалы на Центральном Таймыре и северо-западе Сибирской платформы, что привело к кардинальной ревизии возрастного объема практически всех региональных биостратиграфических подразделений.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант 09-05-98518-р_восток_а).
Литература
1. Алексеева Р.Е. Брахиоподы и стратиграфия нижнего девона Северо-Востока СССР. - М.: Наука, 1967. - 144 с.
2. Алексеева Р.Е., Сидяченко А. И., Баранов В.В. и др. Атлас девонских брахиопод Северо-Востока России. - М.: Наука, 1996. - 227 с.
3. Альховик Т.С., Баранов В.В. Стратиграфия нижнего девона восточной Якутии (Северо-Восток России).
- Якутск: ЯФ Изд-ва СО РАН, 2001. - 147 с.
4. Альховик Т.С., Баранов В.В. Стратиграфия силура и девона Восточной Якутии (Северо-Восток России). -М.: ВИНИТИ, №41-В2002. Деп., 2002. - 211 с.
5. Альховик Т.С., Ивановский А.Б. Кораллы и биостратиграфия нижнего девона северо-восточной Якутии. - М.: Наука, 1988. - 95 с.
6. Баранов В.В. Биостратиграфия девонских отложений восточной Якутии // Тихоокеанская геология.
- 1988. - №4. - С. 82-91.
7. Баранов В.В. Новые позднесилурийские и ран-недевонские конодонты Северо-Востока СССР // Палеонтол. журн. - 1992. - № 1. - С. 129-133.
8.БарановВ.В.НижнийдевонСеверо-ВостокаАзии (брахиоподы, конодонты, стратиграфическая схема) :
автореф. дис....докт. геол.-мин. наук. - СПб.: ИГАБМ СО РАН, 2004. - 36 с.
9. Гагиев М.Х. Стратиграфия девона и нижнего карбона Омулевского поднятия (Северо-Восток Азии).
- Магадан: СВКНИИ ДВО РАН, 1995. - 196 с.
10. Гагиев М.Х. Средний палеозой северо-восточной Азии. - Магадан: ДВО СВНЦ РАН, 1996. - 120 с.
11. Гагиев М.Х., Родыгин С.А., Тимофеева О.Б. Зональное расчленение и корреляция нижне-среднеде-вонских отложений Салаира и Северо-Востока СССР по конодонтам: препринт. - Магадан: РИО ДВНЦ, 1987. - 55 с.
12. Дубатолов В.Н. Табуляты и биостратиграфия нижнего девона Северо-Востока СССР. - М.: Наука, 1969. - 176 с.
13. Матухин Р.Г., Меннер В.Вл., Соколов П.Н., Ре-шетнякД.Р. Стратиграфическая основа девонской системы Сибирской платформы: препринт. - Новосибирск: СНИИГГиМС, 1995. - 80 с.
14. Машкова Т.В. Конодонты биозоны Spatogna-thodus steinchornensis острова Вайгач // Стратиграфия и фауна силурийских отложений острова Вайгача. - Л.: НИИГА, 1970. - С. 210-234.
15. Стратиграфия и фауна нижнедевонских отложений тарейского опорного разреза (Таймыр). -СПб. : Недра, 1994. - 244 с.
16. Тесаков Ю.И., Штейн Л.Ф., Базарова Л.С. и др. Стратиграфическое расчленение силурийских отложений р. Кулюмбэ // Силур Сибирской платформы. Новые региональные и местные стратиграфические подразделения. -Новосибирск: Наука, 1979. - С. 57-69.
17. Тимофеева О.Б. Расчленение нижнедевонских отложений Салаира по конодонтам // Геология и геофизика. - 1976. - № 11. - C. 22-29.
18. Черкесова С.В., Патрунов Д.К., Кузьмин А.М. Тарейский нижнедевонский опорный разрез (Центральный Таймыр) // Ученые зап. НИИГА. Палеонтол. и стратиграф. - 1968. - Вып. 22. - С. 5-36.
19. Черкесова С.В., Патрунов Д.К., Кузьмин А.М. Корреляция нижнедевонских отложений реки Тареи и Норильского района и сравнение их с эталонными разрезами нижнего девона // Ученые зап. НИИГА. Палеонтол. и стратиграф. - 1968. - Вып. 22. - С. 44-56.
20. BultynckP. ed. Subcomission on Devonian Stratigraphy. Recognition of Devonian series and stage boundaries in geological areas. Courier Forsch. Inst. Senkenberg.
- 2000. - Bd. 225. - 347 p.
21. Jeppsson L. Conodont biostratigraphy of the Silurian-Devonian boundary stratotype at Klonk, Czechoslovakia // Geol. et Palaeontol. - 1988. - Bd. 22. - S. 21-31.
22. Klapper G., Ziegler W. Devonian conodonts biostratuigraphy // J. Paleontol. - 1979. - № 23. - P. 199-224.
23. Nikolaev A.A., Rzonsnitzkaya M.A. Devonian of Northeastern USSR // Internat. sympos. of the Devonian system. - Calgary, 1967. - P. 483-502.
