CC BY
24
УДК 551.763.3 (571.11+574.21)
НОВЫЕ ДАННЫЕ ПО БИОСТРАТИГРАФИИ ВЕРХНЕМЕЛОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ КАРЬЕРА КУШМУРУН (СЕВЕРНЫЙ КАЗАХСТАН)
В.А. Маринов1, А.Ю. Нехаев2, Л.Б. ХазиН
1 ООО «Тюменский нефтяной научный центр», ул. Осипенко 79/1, Тюмень, 625000, Россия
2 Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, пр-т Академика Коптюга 3, Новосибирск, 630090, Россия 3 Институт геологии и разработки горючих полезных ископаемых, ул. Вавилова 25/1, Москва, 117312, Россия
Поступила в редакцию 05.07.19
В статье изложены результаты изучения микрофауны и литологии одного из ключевых разрезов верхнего мела южной периферии Западной Сибири в угольном карьере Кушмурун (Приозерный). Уточнено распределение фораминифер, выделены стратиграфические подразделения в ранге слоев с фораминиферами, которые сопоставлены с зонами Восточно-Европейской платформы. Совместные находки стратиграфически важных видов западносибирских фораминифер позволяют уточнить возраст зоны Cibicidoides primus (нижняя часть ганькинской свиты) как маастрихтский. Распространение Brotzenella praeacuta в разрезе указывает на то, что в Южном Зауралье одноименная зона относится к нижней части верхнего маастрихта. Морские отложения разреза Кушмурун начали формироваться в позднекампанское время. На протяжении позднего кампана и раннего маастрихта происходило поэтапное увеличение глубины водоема. На рубеже раннего и позднего маастрихта Тургайское море достигло максимального уровня. В составе комплексов моллюсков и фораминифер преобладали бореально-атлантические виды, но в значительном количестве встречены также североамериканские иммигранты и западносибирские эндемики, что подтверждает существование в это время соединения североамериканских, арктических и бореально-атлантических бассейнов. На протяжении позднего маастрихта уровень моря постепенно уменьшался. В комплексах фауны представлены преимущественно восточно-европейские виды, что указывает на принадлежность тургайских акваторий к системе бореально-атлантических морей. Во второй половине позднего маастрихта в результате изоляции бассейна произошло его опреснение.
Ключевые слова: кампан, маастрихт, фораминиферы, остракоды, зональная стратиграфия, Тургайский прогиб, Казахстан.
Разрез верхнего мела и палеогена, вскрытый в угольном карьере Приозерный (Кушмурун), Северный Казахстан, привлекал внимание геологов с самого начала разведки угольного месторождения в 1954 г. По количеству опубликованных результатов исследований карьер является самым посещаемым разрезом верхнего мела Сибири и ее периферии (Приземлин, 1988; Левина и др., 1989; Несов, Приземлин, 1991; Несов, 1992; Несов, Ярков, 1993; БИопЛ й а1., 1996; Малахов, Устинов, 1998; Най-дин, 2006). Причиной такого интереса являются уникальное богатство и разнообразие палеонтологических остатков в верхнемеловом интервале и особенность географического положения карьера. Разрез расположен в центральной части Тургай-
ской седловины, в самом узком месте Тургайского меридионального пролива, соединявшего Западно-Сибирское и Бореально-Атлантические моря в позднемеловое и палеогеновое время (Найдин, 2003) (рис. 1). Взаимовлияние бассейнов арктического Западно-Сибирского, Бореально-Атланти-ческого и океана Тетис, воды которого проникали в Тургай через районы Средней Азии, определило специфический характер ассоциаций фауны верхнего мела карьера Кушмурун (Верхнемеловые..., 1990; Найдин, 2001, 2002а, б, 2003, 2006) и его важное значение для изучения биостратиграфии и палеогеографии Сибири.
Верхнемеловые отложения, присутствующие в этом карьере, датированы руководящими фосси-
Рис. 1. А. Положение Тургайского пролива на палеогеографической схеме Северного полушария в позднемеловое время (Ба-рабошкин и др., 2007); Б. Схема Тургайского пролива в кампане и Маастрихте (Найдин, 2006); В. Контуры карьера и его координаты: 1 — суша; 2 — море; 3 — широты: а — современные, б — для мелового времени; 4 — государственная граница России; 5 — местоположение карьера; 6 — границы карьера; 7 — точка с указанными координатами; буквенные обозначения: БАО — Бо-реально-Атлантическая палеобиогеографическая область, АО — Арктическая область, ЗВБ — Западный Внутренний бассейн,
ЗС — Западно-сибирский бассейн
лиями: аммонитами, белемнитами и комплексами динофлагеллат. Обосновано выделение в разрезе верхнего кампана, обоих подъярусов маастрихта, танетского и ипрского ярусов (Найдин, 2006; Найдин, Барабошкин, 2006; Васильева, Левина, 2007).
Буроугольный карьер Кушмурун, или Приозерный, расположен в Аулиекольском районе Ко-станайской обл. Казахстана, недалеко от южного окончания крупного солоновато-водного озера Кушмурун, в 9 км к северо-востоку от пос. Кушмурун. Нижнеюрская угленосная толща перекрыта меловыми и палеогеновыми отложениями, весной карьерная яма заполняется водой.
В 2015 г. карьер был посещен сотрудниками Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН (г. Новосибирск), выполнено палеонтологическое и седиментологиче-ское изучение его меловой и палеогеновой частей (рис. 2, 3). При описании разреза из-за пространственной изменчивости состава отложений не удалось использовать ранее предложенные схемы расчленения меловой толщи (Найдин, 2003; Васильева, Левина, 2007), но общая последовательность выделенных нами слоев хорошо сопоставляется с расчленением, выполненным предшественниками (рис. 4). Были собраны представительные коллекции аммонитов и белемнитов, повторены находки кампанских и маастрихтских руководящих форм, проведено микропалеонтологическое опробование, выделены представительные комплексы фо-раминифер и остракод.
Результаты обработки собранного материала позволили уточнить представления о стратиграфии и палеогеографии района. Получена дополнительная информация о распределении в разрезе комплексов микрофауны и отдельных, важных для стратиграфии видов фораминифер. В разрезе маастрихта (журавлевская свита) выявлены разнообразные ассоциации фораминифер; впервые изучены остракоды, установлена смена в разрезе палеоэкологических группировок микрофауны. Результаты седиментологического и палеоэкологического анализа разреза позволили уточнить изменения палеогеографических параметров Тур-гайского бассейна на протяжении кампана и маастрихта, последовательную смену обстановок от континентальных к прибрежно-морским и, далее, к солоновато-водным. Уточнены время и амплитуда максимального уровня позднемелового морского бассейна.
Седиментологический и фациальный анализ отложений выполнен А.Ю. Нехаевым, фора-миниферы изучены В.А. Мариновым, остракоды — Л.Б. Хазиным.
Описание разреза (рис. 3)
Новокозыревская свита (сеноман—турон).
Слой 1. Темно-красные оолитовые гравелиты и мелкогалечные конгломераты. Мощность 1,2 м.
Эгинсайская свита (кампанский ярус). Ярусная принадлежность слоев 2—4 обоснована находками комплекса динофлагеллат Chatangiella тапыти
Рис. 2. Общий вид карьера Кушмурун. Пунктиром показаны линии, вдоль которых было выполнено описание разреза
(Васильева, Левина, 2007), аммонитов Placenticeras meeki Boehm и Baculites compressus Say в верхней части слоя 4 (Барабошкин и др., 2007).
Слой 2. Глинистые алевролиты зеленовато-серые, рыхлые, с редкими прослоями светло-серых алевропесчаников. Отмечается тонкая неотчетливая горизонтальная слоистость. Доля песчаников возрастает вверх по разрезу. Мощность 2,0 м.
Слой 3. Пески рыжеватые, с прослоями темно-серых глин и красных алевролитов, с тонкой горизонтальной слоистостью. Остракоды: Orthonotacy-there aff. nodosa Liepin, Palaeocytheridella aff. acvatilis Mandelstam et Lubimova. Мощность 1,5 м.
Слой 4. Пески красноватые, желтоватые, рыхлые, с пологой косой однонаправленной слоистостью, присутствуют тонкие прослои серых и темно-серых глин. Всего отмечается шесть косослоистых серий каждая мощностью 1—1,2 м. Мощность 6,5 м.
Журавлевская свита (маастрихт). Возрастная датировка слоев 5 и 6 обоснована находками белемнитов верхней зоны нижнего маастрихта и пограничных слоев нижнего—верхнего маастрих-
та Belemnella ex gr. sumensis Jelezky, В. sumensis cf. praearkhangelskii Naidin в слое 5, верхнего Маастрихта Neobelemnella kazimiroviensis(Skoiozdrowna) в слоях 6 и 7 (Найдин, 2003), комплекса диноцист верхнего Маастрихта с Deflandrea galeata в слое 16 (Васильева, Левина, 2007), комплексов форамини-фер Маастрихта с Falsoplanulina multipunctata (слой 5 и основание слоя 6) и Brotzenellapraeacuta (слой 6).
Слой 5. Песчаники светло-серые с линзами зеленоватых, желтоватых полого-косослоистых гла-уконитовых песков. Белемниты: Belemnella ex gr. sumensis, В. sumensis cf. praearkhangelskii (Найдин, 2003). Фораминиферы: Dorothia sp., Siphogaudry-ina stephensoni distincta Podobina, Bolivinopsis sp., Nodosaria sagrinensis Bagg, N. zippei Reuss, Dentalina basiplanata Cushman, D. selingaeformis Podobina et Orlov, D. megalopolytana Reuss, Robulus trachyomph-alus (Reuss), Guttulina austriaca d'Orbigny, Globulina lacrima (Reuss), G. raceta Kusina, Polymorphina inca-vata deplanata Kusina, Valvulinoides umovi (Kypriano-va), Valvulineria imitata Olsson, Alabamina dorsoplana (Brotzen), Gyroidinoides obliquaseptatus (Mjatliuk), G. turgidus (Hagenow), Cibicides globigeriniformis Nec-
Рис. 3. Строение и расчленение разреза Кушмурун. Условные обозначения см. рис. 4. Стрелками показано положение поверхностей несогласия. Сокращения: Ниж. — нижний; Нов. — новокозыревская свита; Сокол. — соколовская толща
kaja, C. gankinoensis Neckaja, Anomalinoides falsi-planctonicus (Balakhmatova), A. pinguis (Jennings), Cibicidoides bembix kasahstanica Neckaja, Falsoplanu-lina multipunctata (Bandy), Bolivina incrassata Reuss, Bolivinoides decoratus (Jones), B. senonicus Dain, B. sidestrandensis Barr, Bulimina rosenkrantzi Brotzen, Rugoglobigerina rugosa (Plummer), Heterohelix globulosa (Ehrenberg).
Среди фораминифер доминируют Siphogaudry-ina stephensoni distincta, Gyroidinoides obliquaseptatus, Cibicidesglobigeriniformis, C. gankinoensis, Anomalinoides pinguis, Falsoplanulina multipunctata, Bolivinoides decoratus. Комплекс слоя 5 с Falsoplanulina multipunctata (=Brotzenella complanata) (по наиболее характерному виду) принадлежит одноименной зоне нижнего маастрихта Восточно-Европейской платформы (Беньямовский, 2008). Oстракоды: Cythereis notabilis Liepin, C. aff. picta Liepin, Procytheropteron virgineum Mandelstam, Pterygocythereis sp., Clithrocy-theridea aff. bosqueti (van Veen), C. schweyeri Liepin, Shuleridea interstincta Mandelstam, Orthonotacythere austra Liepin. Мощность 1,5 м.
Слой 6. Песчаники светло-серые, желтоватые и зеленоватые, массивные, неотчетливо слоистые, с редкими прослоями косослоистых рыхлых песчаников и глинистых алевролитов. В верхней части слоя присутствует прослой зеленоватых глаукони-товых песков. В слое рассеяны обохренные раковины двустворчатых моллюсков, преимущественно, устриц, панцири морских ежей и ростры белемнитов. Мощность 7,5 м.
Палеонтологическая характеристика нижней части слоя (0—0,2 м) следующая. Фораминиферы: Dorothiapupoides (d'Orbigny), Bolivinoides rosula (Ehrenberg), Martinottiella meidamos Mello, Siphogaudry-ina stephensoni distincta, Nodosaria zippei, N. sagrinensis Bagg, Robulus trachyomphalus, Dentalina basiplanata, D. legumen (Reuss), Globulina lacrima, Pyrulina sp., Guttulina austriaca, Gyroidinoides obliquaseptatus, G. turgidus, Reinholdella sp. ind., Valvulinoides umovi, Val-vulineria imitata, Cibicides gankinoensis, C. globigeriniformis, Anomalinoides pinguis, Cibicidoides bembix kasahstanica, C. primus Podobina, Falsoplanulina multipunctata, Bolivinoides decoratus, Bolivina incrassata, Heterohelix globulosa, Reussella minuta Marsson.
Доминируют Gyroidinoides obliquaseptatus, Anomalinoides pinguis, Cibicidoides bembix kasahstanica, Falsoplanulina multipunctata, Bolivinoides decoratus. По составу и структуре комплексы слоя 5 и основания слоя 6 очень близки.
Oстракоды: Bairdoppilata simplicatilis Mandelstam, Cytherella rudis Mandelstam, Cythereis notabilis, C. picta, C. kwiatkowskae Mandelstam, Brachycythere verganica Mandelstam, Procytheropteron virgineum, Pterygocythereis ponderosa Mandelstam, Clithrocytheridea sp., Shuleridea interstincta, Orthonotacythere sibirica Liepin, O. austra.
Палеонтологическая характеристика верхней
части слоя (0,2—7,5 м) также довольно полная. Фораминиферы: Dorothia pupoides, Bolivinopsis rosula, B. aff. rosula, Spiroplectammina kelleri Dain, Si-phogaudryina stephensoni distincta, Globulina lacrima, Pyrulina sp., Guttulina austriaca, G. trigonula (Reuss), Lagena spinulosa Franke, L. striata Marsson, Robulus trachyomphalus, Dentalina legumen, Gyroidinoides obliquaseptatus, Eponides cf. sibiricus Neckaja, Valvulinoides umovi, Valvulineria imitata, Bagginoides quadrilobus (Mello), Alabamina dorsoplana, Pullenia americana Carsey, Cibicides gankinoensis, C. globigeriniformis, Anomalinoides pinguis, Cibicidoides bembix kasahstanica, C. cf. primus, C. spiropunctatus Galloway et Mor-rey, Falsoplanulina multipunctata, Brotzenellapraeacuta (Vassilenko), Nonionellina taylorensis (Hofker), Glo-bigerinelloides multispinatus (Lallicker), Rugoglobigerina rugosa, Bolivina incrassata, Bolivinoides decoratus, Praebulimina carseyae Plummer, Heterohelix globulosa, Reussella minuta.
Доминируют Bolivinoides aff. rosula, Cibicidoides bembix kasahstanica, C. spiropunctatus, Falsoplanulina multipunctata, Bolivinoides decoratus.
Комплекс фораминифер с Brotzenella praeacuta (по характерному виду) ближе всего по составу к одноименному зональному комплексу верхнего маастрихта Восточно-Европейской платформы (Беньямовский, 2008). Его характерные признаки — присутствие вида-индекса, доминирование Bolivina incrassata, Cibicidoides spiropunctatus, Falsoplanulina multipunctata.
Oстракоды: Bairdoppilata simplicatilis, Argilloecia harrisiana (Jones), Cytherella rudis, Cythereis notabilis, C. picta, C. kwiatkowskae, Brachycythere verganica, Pro-cytheropteron virgineum, Cytheropteron cetrarum Man-delstam, Shuleridea interstincta, S. acutalis Mandelstam, Orthonotacythere sibirica, O. austra.
Слой 7. Песчаники светло-серые мелкозернистые с гравелитами и ракушняком в основании. Oстракоды: Cyprideis torosa (Jones) (единичные раковины). Мощность 1,7 м.
Слой 8. Алевролиты серые глинистые. Мощность 0,4 м.
Слой 9. Песчаники светло-серые, желтые, мелкозернистые. Мощность 1,0 м.
Слой 10. Песчаники коричневые массивные, с галькой и гравийными зернами. В верхней части присутствуют линзы алевролитов. Мощность 1,5 м.
Слой 11. Алевролиты светло-серые, табачные, карбонатные, перекрываются линзой желтых и зеленоватых рыхлых песчаников. Oстракоды: Cyprideis torosa (много). Мощность 0,4—1,5 м.
Слой 12. Алевролиты и алевропесчаники с тонкими прослоями глинистых алевролитов, серые, темно-серые карбонатные. Oстракоды: Cyprideis torosa (массовые скопления). Мощность 1,0—2,0 м.
Слой 13 Oпоки белые и мергели светло-серые.
Рис. 4. Схема сопоставления расчленения разреза Кушмурун: А — выполненное авторами, Б — по (Васильева, Левина, 2007), В — по (Найдин, 2003): 1 — глины, 2 — глинистые алевриты, 3 — алевриты, 4 — пески и песчаники, 5 — гравий и галька, 6 — песчаники с кремнисто-карбонатным цементом, 7 — опоки и мергели, 8 — поверхности размыва, 9 — косая слоистость, 10 — аммониты, 11 — двустворчатые моллюски, 12 — гастроподы, 13 — белемниты, 14 — фораминиферы, 15 — морские остракоды, 16 — неморские остракоды, 17 — скопления раковин устриц, 18 — уровни опробования. Буквенные обозначения: а — сильно глинистые карбонатные алевриты, б — глинистые алевролиты, сильно карбонатные алевритистые глины (мергели), г — горизонт скопления раковин устриц, д — темно-серые, почти черные глины
Рис. 5. Распределение характерных видов фораминифер и динамика их таксономического разнообразия в журавлевской свите
разреза Кушмурун:
1—6 — частота встречаемости фораминифер: 1 — < 5%; 2 — 5—14%; 3 — 15—24%; 4 — 25—34%; 5 — 35—44%; 6 — >44%. Другие условные обозначения см. рис. 4
Остракоды: Cyprideis torosa (массовые скопления), Scordiscia vara (Liepin), Heterocypris salina (Brady), Sarscypridopsis aculeata (Costa). Мощность 0,5 м.
Слой 14. Алевролиты светло-серые карбонатные. Мощность 0,7 м.
Слой 15. Песчаники с редкими прослоями карбонатных алевролитов светло-серые, желтые рыхлые. Роль алевролитов увеличивается вверх по разрезу. Мощность 2,5 м.
Слой 16. Глины темно-серые и черные, с гравием. Мощность 0,7 м.
Выше залегает палеоценовая соколовская толща, ее возраст определен по комплексу диноцист танетского яруса с Alisocysta marginata (Васильева, Левина, 2007).
Результаты
Аммониты. В верхней части эгинсайской свиты присутствуют многочисленные раковины бакули-тов Baculites compressus и известна находка аммонита Placenticeras тееШ (Барабошкин и др., 2007), распространенных в верхнем кампане Северной
Рис. 6. Характерные виды фораминифер из журавлевской свиты разреза Кушмурун. Изображенные экземпляры хранятся в эталонной коллекции палеонтологических образцов ООО «ТННЦ», г. Тюмень, под номером К2015. Увеличение х 80: а—г — стороны раковины: а — брюшная; б — спинная; в — устьевая; г — боковая. Все экземпляры происходят из обр. К-3-4-5, слой 5, основание, журавлевская свита, нижний маастрихт. Фиг. 1 а, б. Bolivinoides decoratus (Jones). Фиг. 2 а, г. Bolivinoides cf. sidestrandensis Barr. Фиг. 3 а, б, в. Cibicides gankinoensis Neckaja. Фиг. 4 а, б, в. Cibicidoides be-mbix kasahstanica Neckaja. Фиг. 5 а, б, в. Anomalinoides pinguis (Jennings). Фиг. 6 в, г. Siphogaudryina stephensoni distincta Podobina. Фиг. 7 а, б, в. Falsoplanulina multipunctata (Bandy). Фиг. 8 в, г. Bolivina incrassata Reuss. Фиг. 9 а, б, в. Gyroidinoides turgidus (Hagenow). Фиг. 10 а, б, в. Alabamina dorsoplana (Brotzen). Фиг. 11 а, в, г. Bolivinopsis aff. rosula (Ehrenberg)
Америки (Ward et al., 2015; Landman et al., 2018).
Фораминиферы. Фораминиферы найдены только в нижней части журавлевской свиты. Состав комплексов фораминифер имеет наибольшее сходство с ассоциациями Восточно-Европейской провинции Бореально-Атлантической области (Беньямовский, 2008). К видам, которые характерны для разрезов Восточно-Европейской платформы и которые эпизодически проникали в Западную Сибирь, относятся Gyroidinoides obliquaseptatus, Cibicidoides bembix kasahstanica, C. spiropunctatus, Falsoplanulina multipunctata, Brotzenella praeacuta, Globigerinelloides multispinatus, Rugoglobigerina rugosa, Bolivinoides decoratus, Bolivina incrassata (рис. 5).
Кроме того, этот комплекс содержит широко распространенные в кампане и маастрихте Северной Америки и Западной Сибири Siphogaudryina stephensoni distincta, Bagginoides quadrilobus, Anoma-linoides pinguis и в том числе сибирские эндемичные формы Spiroplectammina kelleri, Cibicidoides primus, Valvulinoides umovi, Eponides sibiricus, Cibicides gankinoensis.
Разнообразие ассоциаций фораминифер вверх по разрезу уменьшается. В нижних двух метрах журавлевской свиты разнообразие фораминифер, оцененное с помощью индекса Симпсона, высокое (Бсимп. = 10—12). В средней части слоя 6 оно снижается (Всимп. = 6—10), но остается относительно высоким. В верхней части слоя 6 (инт. 6,2—7,5 м) ассоциации имеют низкое разнообразие (Всимп. = 4—5).
Количественное соотношение сибирских и бореально-атлантических видов закономерно изменяется в разрезе. В нижней части журавлевской свиты (слой 5) сибирская ассоциация видов преобладает количественно (рис. 6). Среди доминантов наблюдаются преимущественно сибирские таксоны Siphogaudryina stephensoni distincta, Cibicides gankinoensis, C. globigeriniformis, Anomalinoides pinguis. Бореально-атлантические формы представлены в доминирующей группе видами Gyroidinoides obliquaseptatus и Falsoplanulina multipunctata. Выше по разрезу соотношение видов изменяется. Появляются и становятся многочисленными характерные для Восточно-Европейской провинции Cibicidoides bembix kasahstanica, C. spiropunctatus, Bolivina incrassata, Bolivinoides decoratus. В верхних двух метрах слоя 6 доминируют формы Восточно-Европейской провинции. Виды сибирской ассоциации становятся редкими, но не исчезают полностью из состава комплексов.
Остракоды. Найдены в эгинсайской и журавлевской свитах. В нижней части эгинсайской свиты обнаружены единичные представители родов Orthonotacythere и Palaeocytheridella. Остракоды родовых групп (триб) Cytherideinae и Cytherurini, к которым они относятся, обитали в широком диапазоне морских и солоноватоводных обстановок
(Практическое..., 1988).
В нижней части (слои 5 и 6) журавлевской свиты появляются и преобладают представители морских, полигалинных родов Cythereis, Procytheropter-on и Pterygocythereis (рис. 7).
Выше происходит смена таксономического состава остракод. В слое 7 найдены только единичные солоноватоводные остракоды рода Cyprideis. Слои 11—13 содержат массовые скопления раковин видов из родов Cyprideis, Scordiscia, Heterocypris, Sarscypridopsis. В комплексах резко преобладает Cyprideis torosa. Все найденные остракоды — обитатели солоноватоводных водоемов с соленостью от 2 до 10%.
Остракоды Cyprideis torosa широко распространены в неогеновых и четвертичных отложениях, но в палеогеновых и верхнемеловых их находки неизвестны. Присутствие обильных комплексов с Cyprideis torosa в слоях 11—13 может объясняться либо загрязнением проб, либо неоген-четвертичным возрастом отложений, перекрывающих слои 6 и 7. Однако позднемаастрихтский возраст этих отложений подтвержден палинологическими данными (Васильева, Левина, 2007). Загрязнение проб только в одном узком стратиграфическом интервале маловероятно. Выяснить причины присутствия массовых скоплений раковин солоноватоводных остракод без повторного опробования верхней части разреза невозможно.
Седиментологические данные. Нижняя часть толщи меловых отложений сложена пестроцветными бокситоносными породами новокозыревской свиты континентального полифациального генезиса. Эти породы отнесены к сеноманскому и турон-скому ярусам (Верхнемеловые..., 1990). Кровля бокситоносных отложений неровная, со следами размыва. Над ней залегает эгинсайская свита (кам-панский ярус), сложенная прибрежными отложениями с отдельными прослоями, содержащими остатки морских беспозвоночных (бакулиты, двустворчатые моллюски, остракоды) (слой 2). Выше (слои 3 и 4) залегают отложения приливно-отлив-ной (литоральной) зоны со следами эрозионных каналов и проток. В верхней части слоя 4 располагается прослой с морскими фоссилиями (аммониты и двустворчатые моллюски), которые образуют линзовидные скопления.
Журавлевская свита формировалась в мелководных обстановках. Нижняя часть (слои 5 и 6) сложена песками и песчаниками баров, прибрежных отмелей и литоральной зоны. В подошве свиты присутствует хорошо заметная неровная поверхность размыва, с многочисленными фрагментами скелетов позвоночных, раковинами двустворчатых моллюсков, среди которых преобладают устричные, бакулитов, рострами белемнитов, панцирями морских ежей. Характерны текстуры,
Рис. 7. Характерные виды остракод из журавлевской свиты разреза Кушмурун. Во всех случаях увеличение х 45. Фиг. 1—7—обр. К-3-4-5, слой 5, основание, журавлевская свита, нижний Маастрихт; фиг. 8—11 — обр. К-3-7-13, слой 7, средняя часть, журавлевская свита, верхний Маастрихт. Фиг. 1. Shuleridea interstincta Mandelstam. Фиг. 2. Procythe-ropteron virgineum Mandelstam. Фиг. 3. Cythereis notabilis Liepin. Фиг. 4. Cythereis aff. picta Liepin. Фиг. 5. Cytherella rudis (Mandelstam). Фиг. 6. Orthonotacythere austra Liepin. Фиг. 7. Pterygocythereis sp. Фиг. 8—11. Cyprideis torosa (Jones).
указывающие на интенсивную гидродинамику. Верхняя часть журавлевской свиты (слои 7—16), как и нижняя, формировалась в мелководном бассейне, в зоне воздействия регулярных волн. В разрезе фиксируются многочисленные следы размывов. От нижней части свиты верхняя часть разреза отличается лучшей сортировкой, текстурами волнения и присутствием прослоев глинистых пород (глинистых алевролитов, мергелей, опок и глин).
Обсуждение результатов
Стратиграфическое распределение отдельных видов фораминифер в разрезе Кушмурун, датированном находками аммонитов, белемнитов и динофлагеллат, позволяет уточнить их возможное распространение в Западной Сибири.
Установлено, что вид-индекс нижней зоны ганькинской свиты Во1Мпо1йг$ йгсогаШя в этом разрезе распространен как в нижнем, так и в верхнем маастрихте. В европейских разрезах В. йгсогаШя встречается в верхнем кампане и является одной из характерных форм (Беньямовский, 2008). По аналогии с разрезами Восточной Европы, находки этого вида в Западной Сибири послужили основанием для определения верхнекампанского возраста основания ганькинского горизонта (Кисельман, 1969). Присутствие В. йгсогаШя в маастрихте разре-
за Кушмурун позволяет предположить, что в западных частях Западной Сибири эта форма встречается как в кампане, так и в Маастрихте.
Вид Brotzenella praeacuta здесь имеет совсем другой интервал распространения, чем в Западной Сибири, появляясь с основания верхнего маастрихта. Следовательно, подтверждается ранее сделанный вывод (Амон, 2000), что присутствие B. praeacuta в районах Южного Зауралья можно рассматривать как дополнительное указание на принадлежность вмещающих пород к верхнему маастрихту. Совместное нахождение характерных видов западносибирских зон по фораминиферам как кампана, так и маастрихта Bolivinoides decoratus, Cibicidoides primus, Falsoplanulina multipunctata (= Brotzenella complanata) и Brotzenella praeacuta в одном стратиграфическом интервале карьера Кушмурун позволяет предположить эволюционно-миграционную природу смены зональных комплексов форамини-фер в Западной Сибири.
Закономерности распределения фауны в разрезе отражают этапность кампанско-маастрихтского трансгрессивного эпизода. Трансгрессия должна пониматься не только как эвстатическое повышение уровня моря, но и направленное перемещение водных масс (Барабошкин и др., 2007). Бореальная трансгрессия — значительное перемещение вод
бореальных морей в южном направлении. Тетиче-ская, наоборот, представляет собой перемещение водной массы с юга на север. Каждый обширный район позднемеловых морских бассейнов характеризовался типичным только для него набором таксонов (Найдин и др., 1986). Анализ состава таких таксонов и структуры комплексов позволяет реконструировать происхождение водных масс.
Самыми нижними морскими слоями являются породы эгинсайской свиты верхнего кампана, с размывом залегающие на континентальных отложениях новокозыревской свиты. Свидетельствами их морского генезиса являются аммониты и морские остракоды рода Orthonotacythere. Раковины моллюсков образовывали линзовидные скопления в зоне береговых валов.
В основании журавлевской свиты наблюдается неровная поверхность размыва, разделяющая верхний кампан и верхнюю часть нижнего маастрихта. Объем стратиграфического перерыва отвечает нижней зоне маастрихта Belemnella lanceo-lata. Разрез маастрихта начинается с пограничных слоев нижнего и верхнего подъярусов маастрихта с Belemnella ex gr. sumensis. Породы нижней части журавлевской свиты имеют мелководно-морской генезис. Глубины бассейна, по сравнению с позд-некампанским временем, увеличились. Судя по находкам в прижизненном положении раковин устриц, панцирей морских ежей и на основании седиментологических данных, в маастрихтское время в центральной части Тургайского пролива преобладали обстановки верхней сублиторали.
Экологический состав комплексов форамини-фер и остракод журавлевской свиты отражает изменения солевого режима бассейна. В нижней части свиты (слои 5 и 6) преобладают морские, стенога-линные остракоды родов Cythereis, Procytheropteron, Pterygocythereis, Orthonotacythere. Многочисленные раковины видов рода Pterygocythereis свидетельствуют об обстановках с интенсивной гидродинамикой и илистых грунтах (Практическое..., 1988).
Нижняя часть журавлевской свиты (слои 5 и 6) содержит представительные комплексы форами-нифер. Таксономическое разнообразие их ассоциаций уменьшается от высокого в основании свиты к среднему в средней части слоя 6 (нижняя часть верхнего маастрихта) и до низкого в кровле слоя 6. Причиной высокого разнообразия в нижней части разреза явилось совместное присутствие бореаль-но-атлантических и арктических таксонов. В средней части слоя 6 уменьшается доля арктических западносибирских иммигрантов, и ассоциации фораминифер становятся менее разнообразными. Резкое обеднение комплексов в верхней части слоя, возможно, связано не только с уменьшением влияния со стороны сибирских акваторий, но и с началом опреснения бассейна. В верхней части свиты
(слои 7—16) фораминиферы не найдены. Микрофауна представлена только солоновато-водными родами остракод, обитателями илистых грунтов. Уменьшение солености вод в позднем маастрихте привело к исчезновению фораминифер, морских остракод и морских моллюсков. Остатки морских беспозвоночных (белемниты и двустворчатые моллюски), которые найдены в верхней части журав-левской свиты и соколовской толще, несут следы транспортировки, залегают в виде линзовидных скоплений, и, по нашему мнению, переотложены.
В разрезе Кушмурун вскрыты отложения пролива, который в позднемеловое и палеогеновое время соединял арктические и бореально-атлантические бассейны. Находки фоссилий помогают реконструировать его положение, границы, глубину и направление течений. Ранее, обнаружение в эгин-сайской свите аммонита Placenticeras тееШ и морских ежей рода Hardoыinia, обитавших в Западном Внутреннем бассейне Северной Америки (Найдин, 2003), нелетающих птиц Hesperornis, которые гнездились на его крайнем севере (Несов, 1992), позволило обосновать существование сообщения между американскими, арктическими и бореаль-но-атлантическими бассейнами в позднекампан-ское и раннемаастрихтское время (Барабошкин и др., 2007). В составе комплексов моллюсков верхнего кампана Тургайского пролива обнаружены североамериканские виды, но отсутствуют белемниты — характерные представители бореально-ат-лантических морей (Найдин, 2006), что указывает на арктический характер трансгрессии. Уровень моря поднимался в кампанское и раннемаастрихт-ское время и на рубеже раннего и позднего маастрихта достиг максимальных отметок. Углубление бассейна не выходило за пределы воздействия регулярных волн (не более 10 м). Присутствие морской фауны (фораминифер и моллюсков) указывает на существование морского пролива в области Тур-гайской седловины начиная с позднего кампана вплоть до второй половины позднего маастрихта.
В маастрихтском веке, судя по составу обнаруженных комплексов головоногих (Belemnella ех £г. sыmensis, В. sыmensis с!-. praearkhangelskii, Neobelem-nella kazimiroviensis (Найдин, 2003) и двустворчатых моллюсков (БИопЛ е! а1., 1996)), ассоциаций фо-раминифер с Falsoplanыlina mыltipыnctata (=Brotze-nella complanata) и Brotzenella praeacыta, Тургайский водоем относился к Бореально-Атлантической области. Количество сибирских видов фораминифер в составе ассоциаций на протяжении маастрихта в зависимости от степени влияния арктического Западносибирского моря изменялось. Наибольшее их присутствие установлено на рубеже раннего и позднего маастрихта, что указывает на существование в это время свободного сообщения между арктическими и бореально-атлантическими ак-
ваториями. Следовательно, в конце раннего маастрихта Тургайский бассейн находился в зоне влияния северных водных масс. В комплексе фо-раминифер присутствуют многочисленные западно-сибирские эндемики.
В первой половине позднего маастрихта доля сибирских таксонов значительно уменьшилась, но они не исчезли полностью, что указывает на существование соединения между морями Западной Сибири и Восточно-Европейской платформы. После частичной изоляции бассейна, как предполагается, в результате постепенного падения уровня моря, ассоциации микрофауны вверх по разрезу теряют таксономическое разнообразие. К началу второй половины позднего маастрихта палеогеографическая ситуация изменилась. Предположительно в результате падения уровня моря во время «преддатского» регрессивного эпизода (Найдин, 2003) на месте пролива возник солоновато-водный бассейн. Морская фауна исчезла, фиксируя момент окончательной изоляции водоема и его опреснение.
Заключение
В разрезе журавлевской свиты (Маастрихт) установлены стратиграфические подразделения в ранге слоев с фораминиферами, которые сопоставлены с зонами Восточно-Европейской платформы: слои с Falsoplanulina multipunctata (пограничные слои нижнего и верхнего маастрихта) и с Brotzenella praeacuta (верхний маастрихт).
Находки стратиграфически важных видов фора-минифер в разрезе Кушмурун позволяют уточнить датировку интервалов их распространения в Западной Сибири. Установлено, что один из индекс-видов западно-сибирской зоны по фораминиферам Cibicidoides primus — Bolivinoides decoratus (нижняя часть ганькинской свиты), а именно Bolivinoides decoratus, в разрезе Кушмурун встречен в маастрихте, тогда как в европейских разрезах он характе-
рен для верхнего кампана. Поскольку присутствие именно этого вида позволило поместить основание ганькинского горизонта в верхний кампан, то, возможно, объем ганькинской свиты соответствует только маастрихтскому ярусу. Вид Brotzenella praea-cuta появляется в основании верхнего маастрихта, что подтверждает выводы Э.О. Амона (2000) о принадлежности одноименной зоны Южного Зауралья к нижней части верхнего маастрихта.
Палеоэкологический анализ сообществ фора-минифер и остракод показал, что морскую соленость воды Тургайского пролива имели в эгинсай-ское и в начале журавлевского времени (кампан и маастрихт). Во второй половине позднего маастрихта произошло опреснение водоема, возможно, вызванное его изоляцией в результате преддат-ской регрессии.
Основание морских отложений в разрезе Куш-мурун относится к верхнему кампану. На протяжении позднего кампана и раннего маастрихта происходило поэтапное увеличение глубины водоема. На рубеже раннего и позднего маастрихта уровень Тургайского моря достиг максимума. Абсолютные значения глубины бассейна не выходили за глубину воздействия регулярных волн (не более 10 м). На протяжении позднего маастрихта наблюдалось постепенное снижение уровня моря.
В позднем кампане и раннем маастрихте установлено значительное влияние северных водных масс, в комплексах фауны встречены многочисленные северо-американские иммигранты и западно-сибирские эндемики. В позднем маастрихте вектор трансгрессии сменился, в комплексах фо-раминифер присутствовали почти исключительно южные (бореально-атлантические) виды, что позволяет предположить принадлежность этой акватории к Восточно-Европейскому бассейну. Во второй половине позднего маастрихта произошли падение уровня моря, изоляция Тургайского бассейна и его опреснение.
ЛИТЕРАТУРА
Амон Э.О. Верхнемеловые отложения Зауралья. Екатеринбург: ИГГ УРО РАН, 2000. 209 с.
Барабошкин Е.Ю., Найдин Д.П., Беньямовский В.Н., Герман А.Б., Ахметьев М.А. Проливы северного полушария в мелу и палеогене. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2007. 182 с.
Беньямовский В.Н. Схема инфразонального расчленения верхнего мела Восточно-Европейской провинции по бентосным фораминиферам. Статья 2: Сантон-ма-астрихт // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2008. Т. 16, № 5. С. 62-74.
Васильева О.Н., Левина А.П. Органикостенный микрофитопланктон в верхнемеловых и палеогеновых отложениях разреза Кушмурун Тургайского прогиба (Казахстан) // Бюл. МОИП. Отд. геол. 2007. Т. 82, вып. 2. С. 40-56.
Верхнемеловые отложения Южного Зауралья (район Верхнего Притоболья) / Ред. Г.Н. Папулов, В.И. Железко, А.П. Левина. Свердловск: УрО АН СССР, 1990. 254 с.
Кисельман Э.Н. Расчленение верхнесенонских отложений Западно-Сибирской низменности по форамини-ферам (верхняя часть верхнего кампана, маастрихт) //
Мат-лы по стратиграфии и палеонтологии Сибири. Тр. СНИИГГиМС. Вып. 84. Новосибирск, 1969. С. 116-125.
Левина А.П., Лейпциг А.В., Паскарь З.С. Литолого-стратиграфические основы поисков бокситов в центральной части Тургайского прогиба // Изв. вузов. Геол. и разведка. 1989. № 9. С. 29-40.
Малахов Д.В., Устинов А.В. Новые находки верхнемеловых птиц в Северном Казахстане (Aves; Hesperorniti-formes) // Вестн. Казахского гос. ун-та. Сер. биол. 1998. № 5. С. 162-167.
Найдин Д.П. Меридиональные связи позднемеловой биоты Северного полушария // Тихоокеанская геол. 2001. Т. 20, № 1. С. 8-14.
Найдин Д.П. Еще раз о границе между кампанским и маастрихтским ярусами. Статья 1. Первое появление вида и биостратиграфические границы // Бюл. МОИП. Отд. геол. 2002а. Т. 77, вып. 2. С. 43-50.
Найдин Д.П. Еще раз о границе между кампанским и маастрихтским ярусами. Статья 2. Стратиграфический потенциал Pachydiscus neubergicus (Hauer) // Бюл. МОИП. Отд. геол. 2002б. Т. 77, вып. 4. С. 33-45.
Найдин Д.П. Тургайский пролив в системе меридионального соединения позднемеловых морей Северного полушария // Бюл. МОИП. Отд. геол. 2003. Т. 78, вып. 4. С. 49-55.
Найдин Д.П. Разрез верхнего мела карьера Кушму-рун, Тургайский пролив // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геол. 2006. № 4. С. 3-9.
Найдин Д.П., Барабошкин Е.Ю. Трансарктические связи позднемеловых бакулитов (Ammonoidea) Азии и Северной Америки // Бюл. МОИП. Отд. геол. 2006. Т. 81, вып. 5. С. 67-73.
Найдин Д.П., Похиалайнен В.П., Кац Ю.И., Краси-лов В.А. Меловой период. Палеогеография и палеооке-анология. М.: Наука, 1986. 262 с.
Несов Л.А. Нелетающие птицы меридиональных морских проливов позднего мела Северной Америки, Скандинавии, России и Казахстана как показатели особенностей океанической циркуляции // Бюл. МОИП. Отд. геол. 1992. Т. 67, вып. 5. С. 78-83.
Несов Л.А., Приземлин Б.В. Эволюционно продвинутые нелетающие птицы отряда гесперорнисообразных позднего сенона Тургайского пролива: первые находки группы в СССР // Тр. Зоол. ин-та АН СССР. 1991. Т. 239. С. 85-107.
Несов Л. А., Яркое А. А. Гесперорнисы в России // Русский орнитол. журн. 1993. Т. 2, вып. 1. С. 37-54.
Практическое руководство по микрофауне СССР. Т. 3. Остракоды кайнозоя / Ред. И.А. Николаева. Л.: Недра, 1988. 234 с.
Приземлин Б.В. Находки остатков позднемеловых мозазавров в карьере «Приозерный» (Северо-Западный Казахстан) // Мат-лы по истории фауны и флоры Казахстана. Т. 10. Алма-Ата, 1988. С. 15-18.
Dhondt A.V., Naidin D.P., Levina A.P., Simon E. Maas-trichtian faunas from the Turgay Strait (northern Kazakhstan) // Mitt. Geol.-Palaontol. Inst. Univ. Hamburg. 1996. Hf. 77. S. 49-65.
Landman N.H., Cochran J.K., Slovacek M. et al. Isotope sclerochronology of ammonites (Baculites compressus) from methane seep and non-seep sites in the Late Cretaceous Western Interior Seaway, USA: Implications for ammonite habitat and mode of life // Amer. J. Sci. 2018. Vol. 318. P. 603-639.
Ward P.D., Haggart J.W., MitchellR., Catlin E. Quantitative morphological description of the Late Cretaceous ammonite Baculites inornatus Meek from Western North America: Implications for species concepts in the biostratigraphically important Baculitidae // J. Paleontol. 2015. Vol. 89, N 4. P. 594-610.
Сведения об авторах: Маринов Владимир Аркадьевич — канд. геол.-минерал. наук, эксперт управл. геолого-разведочных работ севера Западной Сибири ТННЦ, e-mail: [email protected]; Нехаев Александр Юрьевич — канд. геол.-минерал. наук, ст. науч. сотр. лаб. геологии нефти и газа арктических регионов Сибири ИННГ им. А.А. Трофимука СО РАН, e-mail: [email protected]; Хазин Леонид Борисович — канд. геол.-минерал. наук, гл. спец. отдела региональных проектов ИГиРГИ, e-mail: [email protected]
UPPER CRETACEOUS OF KUSHMURUN QUARRY (NORTHERN KAZAKHSTAN):
NEW BIOSTRATIGRAPHIC DATA
V.A. Marinov1, A.J. Nekhaev2, L.B. Khazin3
1 Tyumen Petroleum Science Center, Osipenko 79/1, Tyumen, 625000, Russia 2 Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics of Siberian Branch, Russian Academy of Sciences,
Koptug 3, Novosibirsk, 630090, Russia 3Institute of Geology and Development of Fossil Fuels, Vavilova 25/1, Moscow, 117312, Russia
Received 05.07.19
The article presents the results of studying the fauna and lithology of one of the key sections of the Upper Cretaceous of the southern periphery of Western Siberia in the Kushmu-run coal quarry. The distribution of foraminifera is specified, stratigraphic divisions in the rank of layers with foraminifera, which are correlated with zones of the East European Platform, are allocated. Joint findings of stratigraphically important species of West Siberian foraminifera allow us to clarify the rationale for the tiered belonging of the foraminiferal Cibicidoides primus Zone (the lower part of the Gankino Formation) and to assume its belonging to Maastrichtian. The distribution of the species Brotzenellapraeacuta in the section indicates that in the southern Urals area the eponymous zone belongs to the lower part of the Upper Maastrichtian. The marine sediments of the Kushmurun section began to form in the Late Campanian time. During the late Campanian and early Maastrichtian there was a gradual increase in the depth of the basin. At the turn of the Early and Late Maastrichtian, the Turgay Sea reached its maximum level. The mollusk and foraminifera composition of assemblages have mostly Boreal-Atlantic species, but North American immigrants and West Siberian endemics were also found in significant numbers, which confirms the existence of a connection between the North American, Arctic and Boreal-Atlantic basins. During the Late Maastrichtian there was a gradual decrease in sea level. Eastern European species predominant in the fauna complexes, which indicates that the Turgay Strait belong to the system of Boreal-Atlantic seas. During second half of the Late Maastrichtian, the basin was desalinated, presumably as a result of its isolation.
Key words: Campanian, Maastrichtian, Foraminifera, Ostracoda, biozonation, Turgay Strait, Kazakhstan.
