CC BY
102
Н.К. Есаулова
Казанский государственный университет, геологический факультет
СТРАТОТИПЫ ЯРУСОВ ВЕРХНЕЙ ПЕРМИ: ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА И ВОЗМОЖНОСТИ КОРРЕЛЯЦИИ
В последние годы в пермской стратиграфии активно обсуждается вопрос о замене существующих верхнепермских ярусов Восточно - Европейской шкалы. В качестве недостатка называют отсутствие руководящей фауны аммонитов, конодонтов и, соответственно, уровней для глобальной корреляции разрезов. В виде альтернативного варианта международной шкалы первоначально рассматривалась шкала Тетической области, разработанная Э.Я. Левеном в Закавказье, а позднее - хроностратиграфическая шкала с верхнепермскими ярусами Америки и Китая (Рис. 1).
В результате активных исследований большим коллективом как российских, так и зарубежных геологов характеристика верхнепермских разрезов Волго - Уральской области существенно дополнена. В настоящее время совершенно ясно, что корреляционный потенциал верхнепермских стратотипов Волго -Уральской области достаточно высок, и для глобальной корреляции могут быть использованы несколько уровней: 1 - граница нижнего и верхнего отделов перми, 2 - граница перми и триаса, 3 -казанский ярус и 4 - граница гиперзон Киаман - Иллава-ра в татарском ярусе. Несомненным преимуществом Восточно - Европейской шкалы является достоверная ярусная последовательность и возможность сопоставления морских и континентальных отложений.
Граница нижней и верхней перми хорошо изучена в непрерывном (парастратотипическом) разрезе на реке Кожим, где кожимская и кожимрудницкая свиты охарактеризованы морской фауной аммоноидей, фораминифер, мшанок, двустворчатых и брюхоногих моллюсков (Биота..., 1998, рис. 42). На этом уровне происходит существенное преобразование и обновление фауны: исчезновение в кожимской свите кунгурских видов и появление в ко-жимрудницкой свите позднепермских форм.
Граница прослежена в пределах всего бассейна и может быть взята за основу при межрегиональной корреляции.
Более того, по мнению Т.А. Грунт, комплекс брахиопод из кожим-рудницкого (соликамского) горизонта-КосЫ-productus-Yakov-levia-Spiriferella установлен в разрезе Джису-Хон-гора Внутренней Монголии. Совместно с брахиоподами в этом разрезе встречены многочисленные
Monodixodina, ассоциирующие, по мнению Э.Я. Левена, с Armenia и высокоразвитыми Misselina и Parafusulina, типичными для кубергандинского яруса. Это дает основание для сопоставления соликамского горизонта Восточно-Европейской шкалы и кубергандинского яруса Тетической шкалы.
Одним из существенных недостатков в характеристике верхнепермских стратотипов считался перерыв в осадко-накоплении на границе перми и триаса. В настоящее время пограничные отложения выявлены в зоне Куножо-Кич-менгских поднятий северо-западной части Московской синеклизы на правом берегу р. Кичменга у дд. Глебово, Ваганово, Недуброво и получили палеонтологическое и магнитостратиграфическое обоснование (Krasilov & Afonin, 1999; Lozovsky et al., 2001). Пограничная толща представлена тонкослоистыми карбонатно-глинистыми отложениями. Вятская часть татарского яруса содержит неморских остракод, гастропод, татариновую флору.
Базальные слои недубровской пачки вохминского горизонта характеризуются дисперсными кутикулами Tatarina conspicua S. Meyen, Tatarina lobata S.Meyen, Phylladoderma annulata S. Meyen, Ulmannia cf. bronnii Goepert, Quadrocladus cf. solmsii (Gothan et Nagathard) Schweitzer, своеобразным спорово-пыльцевым спектром, включающим элементы позднепермской цехштейновой пыльцы Klausipollenites schaubergeri (Potonie et Klaus) Jansonius, Striatoabietites richteri (Klaus) Hart, триасовых трилетных спор, безмешковой пыльцы Cycadopites, нитчатых форм Tympnicysta, одноклеточных водорослей; содержат типичные нижнетриасовые виды гердалий (остракод), конхостракLioestheria cf. blomi Novoj., остатки костей Tupilakosaurus sp. По мнению В.Р. Лозовского
Восточно-Европейская шкала
Система Отдел Ярус Подъярус
Триасовая Нижний Индский Нижний
Пермская Верхний Татарский Верхний
Нижний
Верхний
Казанский Нижний
Верхний
У фимскии Нижний
Нижний Кунгурс- кий Верхний
Предложенная пермской
подкомиссией шкала
(Jin Yugan et al, 1997)
ей 2
g Отдел Ярус
и
Триа- совая Нижний
Верхний Чаньсинский
(лопиньгекий) Вучаньпинский
Средний Кэпитенский
» (гваделупский) Вордский
а о £ ft Роудский
а Нижний
(уральский) Кунгурский
Шкала области Тетис
(Левен, 1980,1993)
cd
<и н о и £ Ярус
О
Гриа- :овая
X
Дорашамский
Джульфинский
й, Мидийский
Я CD PQ Мургабский
в и Кубергандийский
S ft Болорский
V С Нижний Яхташский
Рис. 1. Стратиграфические схемы верхней перми.
р- научно-технический журнал
недубровская пачка соответствует самым молодым отложениям пермского возраста и . может быть параллели-зована с нижними горизонтами отоцеровых слоев Восточной Гренландии” (Лозовский и др., 2001, с. 22).
Палеомагнитные исследования, проведенные Б.В. Буровым, свидетельствуют о том, что и пермские, и триасовые отложения данного разреза характеризуются обратной полярностью древнего геомагнитного поля (магнитозоны Я4Р и Я0Т). Не исключено, что это единая непрерывная магнитозона. Граница пермских и триасовых образований выделяется сменой относительно слабо магнитных пермских отложений более магнитными триасовыми. Палеомагнитные данные позволяют сопоставлять этот уровень с непрерывным пермо-триасо-вым разрезом в Мейшане (Китай).
Верхнепермские отложения стратотипической области представлены тремя типами фаций: морскими, переходными, континентальными и охарактеризованы представителями нормально морской (радиолярии, фора-миниферы, мшанки, одиночные кораллы, двустворчатые, брюхоногие и головоногие молюски, наутилоидеи, аммоноидеи, остракоды, ихтиолиты, конодонты), пресноводной (двустворчатые моллюски, остракоды, ихтиоли-ты, строматолиты, харовые водоросли) и континентальной (наземные позвоночные, харовые водоросли, макрофлора, миоспоры) биот, позволившие разработать зональную биостра-тиграфическую схему. Анализ фауны показал потенциальную возможность ее использования для межрегиональной и глобальной корреляции.
Морские прослои уфимского яруса в Пермском Приуралье содержат остатки фораминифер. По данным Г.П.
Прониной (1999), нижний уровень характеризуется появлением родов Pseudonodosaria, Rectoglandulina и Ьа^вїїа и соответствует соликамскому горизонту. По мнению Г.В. Котляр (1999), уфимский ярус характеризуется первым появлением представителей родов Dentalina и Lingulina, другими видами Nodosaria, Оетіїїіт и Frondicularia. Этот комплекс форами-нифер соответствует, по ее мнению, роудскому комплексу гваделупской серии Северной Америки. Отложения казанского яруса характеризуются 126 видами 43 родов. Нижнеказанский комплекс содержит Frondicularia, известные из верхней половины гижигин-ского горизонта Омолонского массива и польского цехштейна. Верхнека-
занскии комплекс содержит таксоны, также известные в других районах БореальноИ области (Омолон, Таймыр, Новая Земля, Колгуев, Рис. 2).
Брахиоподы казанского яруса насчитывают 35 видов 20 родов. B.C. Губарева (1999) в пределах Биармийской области выделяет Самарско-Татарско-Башкирскую под-провинцию, отвечающую зоне Licharevia-Tumarinia-
Стратиграфи- Волго-Камский Омолонский массив, Польша Закавказье
ческая шкала (Пронина, 1996) (Кашик, 1990; Karavaeva, 1993) ("Woszczynska, 1987) (Пронина, 1990)
Система Отдел I п/ярус Гор-т Слои Per- ярус Слои I П/ярус Зона І Рег-ярус Зона
Nodosaria
§ 1 ^ doraschamensis -
Отложения отсутствуют & и я § 9 & Lingulina minii Dorsooblique, pulchra % 'І N. delicata
1 н о 0 1 & ч 0 1 & ч Rectoglandulina micula -Multidiscus Semiconcavalis-
1 .ingill in a omata
I ! і -Й Paradagmarita Fldbelliformis
5 о й є •5.8 >Я п О >Я В О Neoendothyra Porrecta
Верхний Ё g u £ -Ü в -S if ад 3 О £ И я •е І И я -0Н I Nodosaria Transcaucasica
JS й Я 1 і о я $ § >я 2 и s pa Frondi- cularia maxima та Нижний Paraglobivalvulina tnmira- Pseudotristix Solida
& £ ó I A ? Midiella irregula-tiformis
Н 8“ а и § и » и Ё 3 ? І я Hemigordius Orientalis
Б % rronai- cularia compos
5« 1S Ü3 I Мидийский Baisalina pulchra
W св W >Я я J О £ u 3 -2 с ft, Pseudoammodiscus
О я Поволжский о baissalensis -
а р. о С Рч <L> т Верхний Nodosaria suchonensis а .ví 1 1 Reitlingeria Vediensis
а -3 S § 'g и -a 1
>я й о If О 6*5 I О cd Континентальные отложения Geinitzina lata-
8 Нижний Сокский suchonensis- lonodosaria ¡ariaeformis >Я О § Я I I Мургабский Г ижигинскии Pachyphloia triangula
á Л и б < йн к О
Nodosaria
hexsagona- Neodiscus
Jchtyolaria subtilis Frondicularia ganelina milliloisdes
Уфимский Верхний Шешминский Pseudoammodiscus megasphaericus Кубергандинский не выделены
Рис. 2. Корреляция верхнепермских отложений Бореальной области по мелким фораминиферам (Пронина, 1999).
гші—\ г~ научно-технический журнал
Blasispirifer-Pinegatiris и Кировско-Архангельскую, где зональный комплекс дополняется еще родом Permospirifer. Элементы этого комплекса прослеживаются в ВосточноЕвропейской подобласти, в районе архипелага Шпицберген и Гренландии. Род Spitzbergenia характерен для всей Биармийской области. Казанская ассоциация брахиопод включает и родAulosteges, указанный Б.К. Лихаревым из Тетических комплексов Северного Кавказа. Для восточной провинции Тетиса Г.В. Котляр среди эндемичного комплекса мидийских брахиопод отмечает и бореальные формы: Neospirifer, Stenoscisina и Spiriferella.
Казанский бассейн, представлявший собой открытое с севера внутриконтинентальное море, был благоприятным для развития и расселения мшанок. Казанский комплекс характеризуется 70 видами 40 родов - родов-космополитов, таки эндемиков. В Волго-Уральском бассейне И.П. Морозовой и Д.В. Лисицыным (1999) изучено 20 видов, принадлежавшим 16 родам. Из них 8 родов являются общими из кожимского комплекса Печорского бассейна, 9 родов -из старостинской свиты архипелага Шпицберген, 11- из чан-далазского горизонта Южного Приморья и 10 родов - из вордского яруса формации Герстер северо-запада США.
Отложения казанского яруса в настоящее время охарактеризованы конодонтами. По данным В.В. Черных (устное сообщение) для нижнеказанского подъяруса характерны Kamagnathus khalimbadzhae gen. et sp. nov., для верхнеказанского подъяруса - Stepanovites meyeni Kozur и Kamagnathus volgensis gen. et sp. nov. Виды, близкие Kamagnathus khalimbadzhae, известны на территории США в штате Юта формации Phosphoria, включающей роудский и вордский ярусы. По предварительным данным (Шиловский, 1998) сходство фауны наутилоидей ВолгоУральской области с фауной Bellerophon formation из разрезов Butterloch иRussisbach (Южные Альпы Италии) заключается в присутствии рода Permonautilus Kruglov. Аналогичные находки известны из джульфинского яруса Закавказья (Permonautilus Kruglov. ).
Рифогенные фации казанского яруса широко развиты в бассейне р. Немды (фото 1) и детально изучены М.Г. Солодухо (1954). Однако, поистине сенсационной находкой является обнаружение в Кремешковском карьере близ г. Советска аммонитов. Они приурочены к двум уровням (фото 2) биогермных (водорослево-мшанково-криноид-ных) построек известняков казанского яруса (фото 3). На данный момент казанский комплекс аммоноидей по определениям Т.Б. Леоновой имеет следующий состав: Sverdrupites ex. gr. harkeri (фото 4а) , Popanoceras ex. gr. subtumarense (фото 4 б), Altudoceras sp.,
Весьма интересным и заслуживающим внимания является совместное нахождение в бассейне р. Немды двух эндемиков арктической биохории - (?) Neouddenites sp. и Sverdrupites ех. %т. кагкеп, первый из которых существовал в течение второго “эопермского” этапа эволюции пермских аммоноидей, а второй относится к комплексу роуд-ских аммоноидей, процветавших в течении третьего “ме-зопермского” этапа.
Фото 2. Отложения казанского яруса в Кремешковском карьере. Верхний аммонитовый уровень.
Традиционным для позднепермской эпохи является выделение двух палеоклиматических областей: Бореальной и Тетической. Однако, по мнению Т.Б. Леоновой (1999), оно условно и не отражает существовавшей биогеогра-фической обстановки. Она выделяет 5 биохорий: Палеоте-тическую, Уральскую, Американскую, Арктическую и Австралийскую, отмечая, что для целей корреляции позднепермских отложений важную роль играет понимание взаимосвязей двух биохорий: Арктической и Уральской . Причем последняя является крупнейшей, поскольку именно в ней возникли три важнейших семейства, мигрировавшие в другие бассейны. Исследования показали, что в казанское время Волго-Уральский бассейн характеризовался нормальной соленостью, повышенными температурами морских или локально опресненных вод и располагался в приэкваториальной области. В силу этого он может занять узловую позицию при биостратиграфической корреляции верхнепермских разрезов в Бореальной и Тети-ческой климатических областях.
Замечательной особенностью позднепермского ВолгоУральского бассейна является смена фаций от морских к континентальным, которая обуславливает совместное нахождение в разных слоях одного обнажения конодонтов и макро-
I.
Фото 3. Водорослево-детритовые микритизи-рованные и доломитизированныге известняки с остатками мшанок, криноидей, радиолярий и иглокожих из биогермного образования казанского яруса Кремешковского карьера.
флоры. Макрофлора позволяет дать детальное зональное расчленение и провести корреляцию в пределах Ангарского царства вплоть до Южного Приморья (Есаулова, 1996). Интересно, что чандалазский горизонт в Южном Приморье содержит элементы казанского филладодермового флористического комплекса и находки тетических гониатитов Timorites markevichi, появляющегося в подошве кэптена.
Татарский ярус представлен мелководно - морскими и пресноводными фациями, охарактеризованными разнообразной быстро эволюционирующей фауной и флорой, дающими дробную зональность по двустворчатым моллюскам, остракодам, рыбам, макрофлоре и миоспорам. Биостратиг-рафические зоны увязаны с палеомагнитными зонами (Еса-уловаидр., 1994; Burov etal., 1995). Палеомагнитный разрез Волго-Уральского бассейна достаточно хорошо сопоставляется с палеомагнитными разрезами Соляного Кряжа Пакистана и Китая (Буров и др., 1996; Esaulova et al., 2001).
В континентальных фациях верхнепермских отложений Восточно-Европейской платформыВ.К. Голубев (1999) выделяет тетраподовые зоны. Евразия и Гондвана в поздней перми разделялись океаном Тетис. Наличие крупных регрессий, в результате которых образовывались сухопутные “мосты”, позволяет синхронизировать Восточно-Европейскую и Тетическую шкалы (Рис. 3).
Мы придерживаемся традиционного двухчленного деления пермской системы, четко отражающего по всему земному шару преимущественно морской характер осад-конакопления в первой половине и переходный характер осадконакопления - во второй половине. Предлагаемая Международной Пермской подкомиссией новая хроност-ратиграфическая шкала состоит из трех отделов: уральского, гваделупского и лопиньского. Биостратиграфичес-кая зональность обосновывается фузулинидами, конодон-тами, аммонитами - пелагическими быстро эволюционирующими группами. Изучение родового состава последних на протяжении перми позволяет выделить четыре крупных этапа в их развитии: “пропермский” (ассельско -
ВОСТОЧНАЯ ЕВРОПА ТЕТИС
Стратиграфические подразделения Тетраподовые зоны
Нижний триас Рыбинский горизонт Thoosuchus jakovlevi Нижний триас
Вохминский горизонт Tupilakosaurus wetlugensis дорашамский
Верхняя пермь Татарский ярус верхний Вятский горизонт Scutosaur Archosaurus rossicus
Scutosaurus karpinskii
Северо- двинский горизонт Proelginia permiana
Deltavjatia vjatkensis джульфиицлии
нижний | Уржумский горизонт Titanophoneus Ulemosaurus svijagensis мидийский мургабский куберган- динский
& О S 3 м верхний Поволжский горизонт Estemmenosuchus uralensis
нижний Сокский горизонт Parabradysaurus silantjevi
Уфимский ярус верхний [Пешминский горизонт Clamorosaurus noctumus болорский
Рис. 3. Корреляция верхнепермских отложений Европейской России и Тетиса по наземным позвоночным (по В. Голубеву).
сакмарский века и часть артинского), “эопермский” (часть артинского и кунгурский век), “мезопермский” (роудский, вордский и кэпитенский века), “метапермский” (джуль-финский и дорошамский века или вушапинский и чан-синский века) (Леонова, 1999). Причем рубеж между эопермским и мезопермским этапами развития самый существенный и подтвержает целесообразность деления пермской системы на два , а не на три отдела.
Мы разделяем мнение о том, что “конкретные опорные разрезы всегда необходимы. Настоящий тип - стратотип стратона - должен нести лишь одну специфическую функцию: это - справочный эталон для приложения названия. В этом и только в этом смысле стратотипы ярусов пермской системы должны навсегда оставаться в стратотипическом районе” (Лазарев, 1998, с. 87) . “Исключение стратотипа для подразделений Общей Стратиграфической Шкалы следует считать крупным просчетом, во всяком
случае для фанерозоя” (Жа-мойда 1998, с. 21). Лимито-тип не является альтернативой стратотипа.
Фото 4. Sverdrupites ex gr. harkeri (а) и Popanoceras ex gr. subtumarense (б) - аммоноидеи из казанского яруса Кремешковского карьера бассейна р. Немдыы.
■— научно-технический журнал
Георесурсы 1(15)2005
Литература
Биота востока Европейской России на рубеже ранней и поздней перми. Мат-лы Межд. симп. “Верхнепермские стратотипы Поволжья”. М. ГЕОС, 1998. 356.
Буров Б.В., Жарков И.Я., Нургалиев Д.К., Балабанов Ю.П., Борисов А.С., Ясонов П.Г. Стратотипыы и опорныые разрезы верхней перми Поволжья и Прикамья. Казань. Экоцентр. 1996. 390-423.
Голубев В.К. Биостратиграфия верхней перми Европейской России по наземным позвоночным и проблемы межрегиональных корреляций пермских отложений. Докл. Межд. симп. Верхнепермские стратотипы Поволжья. Москва. ГЕОС. 1999. 228-240.
Губарева В.С., Болтаева В.П. Брахиоподы казанского яруса стратотипических разрезов. Докл. Межд. симп. Верхнепермские стратотипыг Поволжья. Москва. ГЕОС. 1999. 146-150.
Есаулова Н.К. Возможности корреляции казанского яруса по флоре. Стратотипыы и опорныые разрезы верхней перми Поволжья и Прикамья. Казань. Экоцентр. 1996. 461-470.
Есаулова Н.К., Буров Б.В., Гусев А.К Соотношение биостра-тиграфической и палеомагнитной зональностей татарского яруса Волго-Уральской области. Новые данные по биостратиграфии палеозоя Русской платфомы и складчатых областей Урала и Тянь-Шаня. Тез. докл. М. Изд-во ВНИГНИ. 1994. 16-18.
Жамойда А.И. Стратотипы и лимитотипы подразделений Международной (общей) шкалы по требованиям Международного руководства по стратиграфии и Стратиграфического кодекса России. Верхнепермские стратотипы Поволжья. М. 1999. 18-22.
Котляр Г.В. Позднепермский хроностратиграфический стандарт: реалии и проблемы. Верхнепермские стратотипыы Поволжья. М. 1999. 23-32.
Лазарев С.С. Как сохранить традиционную номенклатуру ярусов верхней перми? Верхнепермские стратотипыг Поволжья. 1999. 33-37.
Леонова Т.Б. Об этапности развития и биогеографии пермских аммоноидей. Стратиграфия. Геологическая корреляция. Том. 7. № 6. 1999. 53-65.
Лозовский В.Р., Ерощев-Шак В.А., Афонин С.А. О пепловых горизонтах и продуктах постэруптивных изменений пеплов в нижнем триасе Московской синеклизы. Известия ВУЗов. Геология и разведка, № 3. 2001. 19-28.
Морозова И.П., Лисицын Д.В. Верхнепермские мшанки Северного Урала и Русской платформы. Верхнепермские стратотипы Поволжья. М. 1999. 269-274.
Пронина Г.П. Корреляция верхнепермских отложений Боре-альной области по мелким фораминиферам. Верхнепермские стра-тотипыг Поволжья. М. 1999. 182-191.
Солодухо М.Г. Казанские отложения бассейна р. Немды. Ученые записки Казанск. ун-та. 1954. Т. 114. Кн. 3. 127-143.
Шиловский О.П. Новые верхнепермские наутилоидеи ВолгоУральской (стратотипической области). Тезисы. Верхнепермские стратотипыг Поволжья. Изд-во Мастер Лайн. 1998. 148-151.
Burov B., Esaulova N., Gomankov A., Gusev A., Nurgaliev D. Correlation between biostratigraphic and palaeomagnetic zonation of Tatarian formation in Volga-Ural region. Abs. of XIII Int. Congress on Carboniferous —Permian. Poland. Polish Geological Institut. 1995. 18.
Esaulova N.K., Burov B.V., Gubareva V.S. Upper Permian type sections of the East European platform and their correlation. Natura Bresciana. Ann. Mus. Civ. Sc. Nat., Brescia. № 25. 2001. 295-300.
Krasiov V. Afonin S. Tympanicysta and the Terminal Permian Events. Permophiles. No. 35. 1999. 16-17.
Lozovsky V., Krasilov V., Afonin S., Burov B., Yaroshenko O. Transitional Permian - Triassic deposits in European Russia and non -marine correlations. Natura Bresciana. Ann. Mus.Giv. Sc.Nat., Brescia, Monografia. No. 25. 2001. 301-310.
Наталья Константиновна Есаулова
Профессор, завкафедрой общей геологии и гидрогеологии. Область научных интересов: палеонтология и биостратиграфия верхнепалеозойских отложений востока Европейской части России, стратиграфия и палеоботаника пермских отложений. Автор более 100 научных работ.
НЕПРИМЕРОВ
Казанский государственный университет 2003 - 2004 гг.
I. Конституция Вселенной. Микромир, макромир, мегамир
II. Магнитная и диэлектрическая радиоспектроскопия
III. Глубинные приборы и работа лифта скважин
IV. Внутриконтурная выработка нефтяных пластов
V. Трехмерный анализ нефтеотдачи охлажденных пластов
VI. Релаксационная фильтрация
VII.Тепловые поля нефтяных месторождений
VIII.Геотермия областей нефтегазонакопления
IX. Образование и публицистика
X. Повесть «Технари» и «Конструкция Вселенной»
«Моя творческая жизнь сложилась так, что 50 лет пришлось работать одновременно в трех сферах: науке, производстве и образовании. В науке - это поиск фундаментальных законов природы и построение внутренне непротиворечивой естественнонаучной картины мира с завершением в виде “Конституции Вселенной” как свода основных законов мироздания. В производстве - это экспериментальное и теоретическое изучение явлений переноса массы, импульса и энергии в гетерогенных средах с приложением к разработке нефтяных и газовых месторождений. Третьим направлением можно считать вопросы высшего образования и публицистики. Надеюсь, что эта публикация послужит для развития фундаментальных исследований на основе предложенной физической модели дискретной среды, совершенствованию технологий в производстве, а также подъему университетского образования...»
Н.Н. Непримеров
Принимаются заявки.
Цена тома 50 руб., десятитомника - 500 рублей.
р- научно-техническим журнал
1(15)2005 Георесурсы
