CC BY
81
О ГРАНИЦЕ ДЕВОНСКОЙ И КАМЕННОУГОЛЬНОЙ СИСТЕМ
Девонская и каменноугольная системы впервые выделены на территории Англии. Граница между ними была установлена в окрестностях Бристоля по смене континентальных образований Древнего красного песчаника (Old red sandstone) морскими каменноугольными известняками [7]. Поскольку в этом районе пограничные отложения девона и карбона практически лишены палеонтологических остатков, биостратиграфичес-кие критерии для определения границы между ними разрабатывались при изучении разрезов Динантского и Рурского бассейнов. На юге Бельгии и севере Франции в Динантском бассейне фаменские и турнейские отложения, а в Англии в Эйвоне турнейские отложения представлены прибрежно-морской кораллово-брахио-подовой фацией. В Рейнских Сланцевых горах одновозрастные отложения характеризуются глинисто-кремнистыми породами, в них широко распространены цефалоподы [17]. В соответствии с этими фациями в Западной Европе были разработаны ко-
К. г.-м. н.
В. С. Цыганко
раллово-брахиоподовая и цефалопо-довая схемы расчленения пограничных девонско-каменноугольных отложений (рис. 1).
В Рейнской области фаменский ярус подразделяется согласно исследованиям Ведекинда на слои: хейло-церасовые, или неденские (Nehden); платиклимениевые, или хембергские (НешЬещ); гониоклимениевые (кли-мениевые), или дасбергские (Das-Ьёщ), и воклюмериевые (каллокли-мениевые). Возраст воклюмериевых слоев оказался спорным: в Западной Европе (Рейнская область, Англия, Чехословакия, Польша) они относились к девону, а в СССР, Бельгии и Франции рассматривались в качестве аналогов слоев Этрень и относились к карбону. В Бельгии в Арденнах, где находится один из лучших разрезов пограничных отложений девона и карбона, в качестве рубежных слоев между ними выделяются внизу слои Струний (81тшап). Вверх по разрезу они сменяются массивными известняками Гастье (d'Hastiera) турнейс-кого яруса (Тп 1Ь), соответствующи-
ми зоне Gattendorfia [16].
На первом Международном конгрессе по стратиграфии и геологии карбона в 1927 г. в Геерлене граница девона и карбона была проведена в основании слоев Этрень в цефалопо-довой фации и слоев Струний в корал-лово-брахиоподовой фации. На втором конгрессе в 1935 г. было принято решение о проведении нижней границы карбона в основании генозоны Gattendorfia (в подошве слоев с G. subinvoluta), а в качестве типового указан разрез Оберредингхаузен (ФРГ). К верхнему подразделению фаменского яруса была отнесена ге-нозона Wocklumeria (верхняя зона ^ sphaeroides). Основным критерием определения этой границы стало первое появление Gattendorfia subinvoluta, а дополнительным — исчезновение климений.
Практика геолого-съемочных работ, проведенных после II Геерлен-ского конгресса, показала, что прослеживание установленной границы девона и карбона встречает серьезные трудности, вызванные главным обра-
б
Рис. 1. Схема корреляции разрезов пограничных отложений девона и карбона Евразии (по: [4] с сокращениями). 1 — аммоноидеи, 2 — фораминиферы, 3 — брахиоподы, 4 — конодонты, 5 — споры
зом редкостью находок раннекаменноугольных аммоноидей. Необходимость уточнения этой границы возникла также из-за того, что в стратотипическом разрезе в основании зоны ОаИепдогАа был выявлен перерыв в осадконакоплении.
Для более точной фиксации границы между системами, установленной в 1935 г., в 70-е годы прошлого века была создана Международная рабочая группа (МРГ) по границе девона и карбона. Международной и национальными рабочими группами по границе девона и карбона в разных районах мира была проведена большая работа по изучению разрезов, которые могли бы рассматриваться в качестве стратотипа данной границы. В 1979 г. Международная подкомиссия по стратиграфии каменноугольной системы (Вашингтон, США) рекомендовала новое определение гра-
ницы D/C, основанное на возникновении внутри эволюционной линии Siphonodella praesulcata—S. sulcata второго из названных видов конодонтов. Предполагалось, что указанные виды-индексы являются последовательными членами одного филогенетического ряда S. praesulcata—S. sulcata—
S. duplicata рода Siphonodella, характеризующего значительную часть турне. Основание зоны S. sulcata близко к границе, принятой Геерленским конгрессом 1935 г. Оно располагается несколько ниже уровня появления Gattendorfia subinvoluta и отвечает «имитоцерасовым» слоям той части разреза, где в ранее предложенном стратотипе отсутствует смыкание ге-нозон Wocklumeria и Gattendorfia [16]. В России находки S. sulcata известны достаточно широко, генозоны Wocklumeria — в трех разрезах (реки Кожим на Полярном Урале и Кия на
Южном Урале, а также разрез Марух на Северном Кавказе), тогда как присутствие отложений генозоны ОаЦепёогПа установлено только в Карагандинском районе Казахстана [1].
Такое же решение в отношении нижней границы каменноугольной системы было принято в СССР в 1986 г. на расширенном пленуме комиссий МСК по девонской и каменноугольной системам [9]. В результате анализа эволюции различных групп фауны и флоры, а также особенностей осад-конакопления и историко-геологического развития регионов в целом пленум рекомендовал границу девонской и каменноугольной систем проводить между генозонами "Москіитегіа и ОаИепёогАа, в основании слоев с Acutimitoceras или в подошве подзоны А. ргогеит, рассматривая последнюю в составе генозоны ОайепёогАа. Этот уровень практически совпадал с осно-
ванием зоны Siphonodella sulcata по ко-нодонтам и с основанием зоны Richterina latior — Pseudoleperditia tuberculifera по остракодам.
На завершающем этапе работы по стратотипу границы D/C Международной рабочей группой (МРГ) обсуждались два разреза на юге Китая (Нанбиянкун и Мухуа), а также разрезы Хассельбахталь (Германия) и Ла Серре в Черных горах на юге Франции. В итоге МРГ остановилась на последнем из перечисленных разрезов. В качестве вспомогательных были выбраны разрезы Хассельбахталь и Нанбиянкун. В 1989 г. Глобальный стратотипический разрез и точка границы девонской и каменноугольной систем были утверждены Международной стратиграфической комиссией и Международным союзом геологических наук [15]. Граница D/C приурочена к подошве слоя 89 разреза Ла Серре.
Обзор результатов изучения пограничных девонско-каменноугольных отложений на территории Восточно-Европейского региона по материалам поискового и разведочного бурения и в естественных выходах, а
также анализ палеонтологических остатков основных групп организмов показывает следующее.
Комплексы спор и пыльцы свидетельствуют о нескольких переломных моментах в развитии наземной растительности на рубеже девонского и каменноугольного периодов. Наиболее значительный из них отмечается в подошве зеленецкого горизонта джеболского надгоризонта в разрезах скважин 225, 235-Нюмылга, 1-Зеленец и других, пробуренных на территории соседней с Верхнепечорской впадиной Джеболской моноклинали. Находки миоспор в прослоях терригенных пород здесь, благодаря прослоям известняков, хорошо увязываются с местонахождениями фо-раминифер, конодонтов и с редкими находками аммоноидей [2]. К сожалению, в разрезах, более удаленных от древней суши, миоспоры в связи с близостью к Уральской геосинклинали в большей степени подверглись катагенезу и оказались неопределимыми. Естественные выходы охарактеризованы здесь только конодонта-ми, фораминиферами и остракодами.
Из изученных на территории за-
падного склона севера Урала естественных разрезов в пограничном девонско-каменноугольном интервале относительно хорошо охарактеризованы конодонтами только три: на реках Вангыр, Подчерем (урочище Кузьяма) и Кожым. В этих трех разрезах граница девона и карбона по конодонтам установлена в подошве зоны sulcata (по первому появлению Siphonodella sulcata). Однако лишь в разрезе на р. Вангыр удалось наблюдать смену на границе конодонтовых зон praesulcata и sulcata (рис. 2; [6]). В двух других разрезах зона praesulcata пока не обнаружена. Причем на р. Кожым выявлены фациально-стратиграфические аналоги сланцев и известняков Хангенберг Рейнских Сланцевых гор [3]. Предполагается также наличие сходного стратиграфического интервала в разрезе на р. Вангыр. В других разрезах к этому стратиграфическому уровню приурочены мелководные отложения.
В развитии конодонтов на границе девона и карбона произошла хорошо выраженная в данном регионе значительная смена таксономического состава: палматолеписы постепенно сменились сифоноделлами,
Рис. 2. Распространение остракод и конодонтов на границе фаменского и турнейского ярусов на р. Вангыр
(по: [6] с дополнениями)
после эволюционного кризиса обновился состав псевдополигнатусов и полигнатусов. Полностью процесс обновления конодонтовой фауны закончился уже в турне, в зоне ёирИеа1а. В разрезах рек Кожым и Вангыр вблизи рубежа девон/карбон по смене остракодовых биофаций, аналогичных выявленным С. Креск-вин-Сале [12] в синклинории Намюр в Бельгии, подтверждается проявле-
ние трансгрессивного хангенберг-ского события [6].
Таким образом, с учетом вертикального распространения микрофауны и миоспор было признано обоснованным проведение границы между девоном и карбоном по подошве видовой зоны Siphonodella sulcata, как это и было предложено MPГ. На основе этого реперного био-стратиграфического уровня, в фора-
миниферовой зональности за границу девона и карбона была принята кровля родовой зоны К1иЬоуе11а, а в остракодовой вертикальной зональности — кровля зоны БЫзИаеНа океш—ШеМеппа 1аИог—Р8еиёо1ерег-ёШа ШЬегеиИрега [5, 8—11]. Наиболее информативным разрезом пограничных Б/С отложений, охарактеризованным макро- и микрофауной, на Европейском Северо-Востоке оста-
Рис. 3. Распространение палеонтологических остатков в пограничных отложениях девонской и каменноугольной систем
(Приполярный Урал, р. Кожым, обн. 105)
з
ется опорный разрез на р. Кожым (рис. 3). Представляется, что его потенциал в этом отношении до конца не раскрыт и применение более современных методов в дальнейшем, возможно, позволит открыть еще не одну новую страницу геологической истории девон-карбонового погра-ничья на Приполярном Урале.
С середины нынешнего десятилетия стратотип международной границы D/C в Ла Серра в Черных горах подвергается ревизии вследствие обнаружения вида Siphonodella sulcata в верхах слоя 84, т. е. на 30 см ниже уровня точки «золотого гвоздя» [13, 14]. Для разрешения сложившейся ситуации в 2008 г. была создана Международная рабочая группа во главе К. Коррадини (Италия). От России в ее состав были рекомендованы С. Николаева, специалист по аммо-ноидеям, и В. Пазухин, специалист по конодонтам. Основная задача группы — рассмотреть возможность сохранения стратотипа границы D/C в Черных горах путем переноса ее на новый уровень появления S. sulcata или же предложить другой разрез, в большей мере отвечающий требованиям, предъявляемым к стратотипу границы двух систем. К сожалению, на территории западного склона севера Урала и на Тимане таких разрезов нет. Представляется более целесообразным попытаться решить возникшую проблему на уже известном разрезе Ла Серра в Черных горах путем дополнительного детального его доизучения.
Литература
1. Барское И. С., Кононова Л. И., Алексеев А. С. О биостратигрфическом определении и выборе типового разреза границы девона и карбона // Бюл. МОИП. Отд. геол., 1985. Т. 60. Вып. 5. С. 45—58.
2. Дуркина А. В., Кушнарева Т. И., Ха-лымбаджа В. Г. Зональное расчленение верхнего девона и пограничных с карбоном слоев Печорской синеклизы // Сов. геология, 1980. № 8. С. 56—68.
3. Журавлев А. В. Фациально-стра-тиграфические аналоги сланцев и известняков Хангенберг на Приполярном Урале // Изв. вузов. Геология и разведка, 1990. № 8. С. 121—123.
4. Симаков К. В. Критерии и методы определения границы девона и карбона. М., 1984. 158 с.
5. Соболев Д. Б. Стратиграфия и ост-ракоды турнейского яруса Северного и Приполярного Урала и гряды Чернышева: Автореф. дис. ... канд. геол.-минер. наук. Сыктывкар, 1999. 16 с.
6. Соболев Д. Б. Остракоды и биостратиграфия турнейского яруса севера Урала. Екатеринбург: УрО РАН, 2005. 113 с.
7. Стратиграфия СССР. Девонская система. Кн. 1. 1973. С. 20—54.
8. Чермных В. А., Кочеткова Н. М., Пазухин В. Н. и др. Пограничные девонско-каменноугольные отложения Северного и Приполярного Урала // Граница девона и карбона на территории СССР. Минск: Наука и техника, 1988. С. 145—151.
9. Чижова В. А. Состояние проблемы границы девонской и каменноугольной систем // Граница девона и карбона на
территории СССР. Минск: Наука и техника, 1988а. С. 8—26.
10. Чижова В. А. Развитие остракод в фамене и турне и граница девона и карбона // Граница девона и карбона на территории СССР. Минск: Наука и техника, 1988б. С. 271—286.
11. Чижова В. А. Проблемы стратиграфии турнейского яруса карбона Русской платформы // Проблемы разработки нефтяных месторождений. М., 2000. С. 48— 55 (Сб. науч. тр. РМНТК «Нефтеотдача»; Вып. 124).
12. Crasquin-Soleau S. Ostracodes tournaisiens du massif de la Tombe (synclinorium de Namur-Belgique) // Ann. de la Societe geolog. de Belgique, 1988. T. 110. P. 309—318.
13. Kaiser S. I., Becker R. T. The required revision of the Devonian-Carboniferous boundary // Journal of Stratigraphy, 2007. V. 31. Supplement 1. P. 1.
14. Kaiser S. I., CorradiniC. Should the Devonian-Carboniferous boundary be redefined? // Subcomission on Devonian Stratigraphy. Newsletter, 2008. No. 23. P. 55—56.
15. Paproth E, Feist R, Flajs G. Decision on the Devonian-Carboniferous boundary stratotype // Episodes, 1991. V. 14. N. 4. P. 331—336.
16. Paproth E., Streel M. In search of a Devonian-Carboniferous boundary // Episodes, 1985. V. 8. N. 2. P. 110—111.
17. Pfeiffer H. Erforschungsgeschichte der Devon / Carbon-Grenzschichten in im Saalfeder Bohlenprofil (Thuringisches Gebirge). Teil 1 // Fundgrube, 1983. Band 19. N. 1. S. 22—27.
Граница карбона и девона. Приполярный Урал, р. Кожым, обн. 105
