Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние изученности стратиграфии и конодонтов пограничных девонско-каменноугольных отложений севера урала и гряды чернышева 10
Глава 2. Методика исследований 16
Глава 3. Литолого-палеонтологическая характеристика разрезов севера урала и гряды чернышева 19
3.1. Разрез верхнефаменско-турнейских отложений на р. Кожим 19
3.2. Разрез верхнефаменско-нижнетурнейских отложений на р. Сывъю 29
3.3. Разрез турнейских отложений на р. Малая Уса 34
3.4. Разрез верхнефаменско-турнейских отложений на р. Изъяель 42
Глава 4. Позднефаменско – турнейские конодонты севера урала и гряды чернышева 54
4.1. Монографическое описание конодонтов 54
4.2. Морфология ростра развитых представителей рода Siphonodella (Branson et Mehl) 97
4.3. Морфологические события в эволюции развитых представителей рода Siphonodella (Branson et Mehl) 103
4.4. Таксономическая диагностика ювенильных форм развитых представителей рода Siphonodella (Branson et Mehl) 104
4.5. Филогения рода Siphonodella (Branson et Mehl) 110
Глава 5. Стратиграфия верхнего фамена и турне севера урала и гряды чернышева 117
5.1. Зональная стратиграфия по конодонтам 117
5.1.1. Верхнефаменский подъярус 117
5.1.2. Граница между девонской и каменноугольной системами 123
5.1.3. Нижнетурнейский подъярус 127
5.1.4. Верхнетурнейский подъярус 131
5.2. Событийная стратиграфия 138
5.2.1. Событие Дасберг 138
5.2.2. Хангенбергское глобальное геологическое событие 141
5.2.3. Среднетурнейское событие 146
5.3. Корреляция разрезов верхнего фамена-турне севера Урала и гряды Чернышева 150
Заключение 158
Список литературы
- Разрез верхнефаменско-нижнетурнейских отложений на р. Сывъю
- Разрез верхнефаменско-турнейских отложений на р. Изъяель
- Морфологические события в эволюции развитых представителей рода Siphonodella (Branson et Mehl)
- Нижнетурнейский подъярус
Введение к работе
Актуальность. В настоящее время при проведении биостратиграфического расчленения осадочных толщ палеозоя часто используются конодонты. Широкое географическое распространение, быстрые темпы эволюции и обилие конодонтовых элементов в морских отложениях позволяют применять их при решении стратиграфических задач. Однако, как показывает практика, использование конодонтов для расчленения и корреляции частных разрезов сопровождается рядом серьезных проблем. Наиболее ярким примером этого является проходящий в настоящее время выбор нового глобального стратотипического разреза и лимитотипа границы (GSSP) между девонской и каменноугольной системами в связи с установленным переотложением конодонтов в пограничном интервале (Kaiser et al., 2006).
Для проведения стратиграфического расчленения и корреляции разрезов различных регионов мира наряду с биостратиграфическим методом активно используется событийно-стратиграфический. Высокий потенциал событийно-стратиграфического подхода основан на изохронности глобальных геологических событий, что позволяет проводить корреляцию не только на региональном и межрегиональном уровнях, но и на глобальном.
Актуальность проведенных исследований обусловлена необходимостью расчленения на биостратиграфической и событийно-стратиграфической основе разрезов верхнего фамена и турне севера Урала и гряды Чернышева для выявления дополнительных критериев определения положения границы между системами и региональных корреляционных уровней.
Цель и задачи исследований. Цель работы заключается в выявлении и обосновании биостратиграфических и событийно-стратиграфических корреляционных уровней в верхнефаменско-турнейских отложениях севера Урала и гряды Чернышева на основе изучения конодонтов.
Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:
1. Выделение конодонтов из верхнефаменско-турнейских отложений севера Урала и гряды Чернышева, определение систематического состава ассоциаций, монографическое описание стратиграфически наиболее важных таксонов и анализ их стратиграфического распространения;
2.Изучение морфологических особенностей и филогенетических связей представителей рода Siphonodella Branson et Mehl, ввиду его большого стратиграфического значения в верхнефаменско-турнейском интервале;
3. Установление следов позднефаменско-турнейских глобальных событий Дас-берг (Dasberg), Хангенберг (Hangenberg) и Среднетурнейского события (Lower Alum Shale) на основе биостратиграфических, литологических и изотопно-геохимических данных;
4.Корреляция изученных разрезов севера Урала и гряды Чернышева биостратиграфическим и событийно-стратиграфическим методами, а также их сопоставление с подразделениями Общей стратиграфической шкалы.
Научная новизна работы заключается в том, что впервые:
- проведено биостратиграфическое расчленение верхнефаменско-турней-ских отложений разрезов рек Малая Уса и Изъяель на основе конодонтов;
отмечено, что граница между девонской и каменноугольной системами в отложениях севера Урала и гряды Чернышева, кроме первого появления вида-индекса Siphonodella sulcata (Huddle), может определяться по первым находкам Polygnathus purus Voges и Pseudopolygnathus primus Branson et Mehl;
комплексом биостратиграфического и событийно-стратиграфического методов обоснованы корреляционные уровни в верхнем фамене и турне, на основе которых сопоставлены изученные разрезы севера Урала и гряды Чернышева;
проведены детальные исследования морфологических преобразований развитых представителей рода Siphonodella (Branson et Mehl), которые позволили существенно расширить рамки видовой диагностики на ранних стадиях онтогенеза, выявить морфологические события в эволюции и предложить новую схему филогении этого рода.
Кроме того, существенно уточнены и детализированы:
палеонтологическая характеристика разрезов на рр. Кожим и Сывъю;
положение границ зональных подразделений в опорном разрезе пограничных отложений девона и карбона на р. Кожим (изменены положения границ зоны expansa, подзон нижняя и верхняя duplicata, зон quadruplicata и isosticha);
стратиграфическое распределение конодонтов в пограничном девонско-каменноугольном интервале разрезов исследованного региона;
стратиграфия турнейского яруса в бассейне р. Малая Уса.
Практическое значение. Результаты проведенных исследований пограничных отложений девонской и каменноугольной систем могут быть использованы при средне- и крупномасштабном геологическом картировании.
Биостратиграфические и событийно-стратиграфические корреляционные уровни верхнего фамена и турне могут использоваться при межсерийной корреляции легенд к геологическим картам масштаба 1:200000 (ГК-200) по Уральскому региону и в качестве основы для корреляции картографируемых подразделений в Уральской серийной легенде ГК-1000.
Результаты морфологических исследований рода Siphonodella позволят проводить более точную диагностику отдельных его видов.
Монографическое описание и фотоизображения стратиграфически важных таксонов конодонтов могут использоваться в образовательных целях при подготовке специалистов по биологическим и геологическим направлениям.
Защищаемые положения:
1. Систематическое разнообразие конодонтов в верхнефаменских и турней-ских отложениях западного склона севера Урала и гряды Чернышева включает 22 рода, содержащих 101 вид, из них 3 вида — новые.
2.В верхнедевонско-нижнекаменноугольных разрезах западного склона севера Урала и гряды Чернышева одновременно с видом Siphonodella sulcata (Huddle), признанным в качестве глобального маркера нижней границы каменноугольной системы, появляются виды Polygnathus purus Voges и Pseudopolygnathus primus Branson et Mehl, которые позволяют уверенно прослеживать эту границу в разрезах рассматриваемого региона.
3. В верхнефаменско-турнейском стратиграфическом интервале западного склона севера Урала и гряды Чернышева выявлено четыре биостратиграфических и событийно-стратиграфических уровня, обладающих наибольшим корреляционным потенциалом: следы трансгрессивной фазы Хангенбергского глобального геологического события, нижняя граница зоны sulcata, нижняя граница зоны quadruplicata и следы трансгрессивной фазы Среднетурнейского события.
Фактический материал. В основу работы легли материалы, собранные автором за три полевых сезона (2013—2015 гг.) на гряде Чернышева, Приполярном и Полярном Урале, а также материалы, предоставленные лабораторией стратиграфии Института геологии Коми НЦ УрО РАН, собранные к. г.-м. н. Д. Б. Соболевым и М. А. Соболевой.
Для извлечения конодонтов химической дезинтеграции подвергнуто 206 проб карбонатных пород из разрезов рр. Кожим, Малая Уса и Изъяель. Также просмотрен нерастворимый остаток 60 проб из разреза р. Сывъю, предоставленный к. г.-м. н. Д. Б. Соболевым. Коллекция выделенных и изученных автором конодонтов насчитывает около 5000 диагностируемых элементов. Коллекция хранится в музее им. А.А. Чернова в Институте геологии Коми НЦ УрО РАН. При морфологических исследованиях представителей рода Siphonodella, помимо материалов автора, использовались коллекции конодонтов к. г.-м. н. А.В. Журавлева.
Для уточнения и детализации литологической характеристики разрезов просмотрено более 360 шлифов. Изотопно-геохимическая характеристика событийных интервалов опирается на данные 194 анализов изотопного состава углерода и кислорода.
Апробация работы. По теме диссертации опубликовано 15 работ, в том числе 3 статьи в журналах, входящих в перечень изданий, рекомендованных ВАК. Результаты исследований доложены на 16-й молодежной научной конференции «Геолого-археологические исследования в Тимано-Североураль-ском регионе» (Сыктывкар, 2013); I и IV Всероссийских молодежных конференциях «Геология, геоэкология и ресурсный потенциал Урала и сопредельных территорий» (Уфа, 2013, 2016); 22-й, 23-й и 24-й научных конференциях «Структура, вещество история литосферы Тимано-Североуральского сегмента» (Сыктывкар, 2013, 2014, 2015); XVI Геологическом съезде Республики Коми «Геология и минеральные ресурсы Европейского Северо-Востока России» (Сыктывкар, 2014); LXI сессии Палеонтологического общества при РАН «Современные проблемы палеонтологии» (Санкт-Петербург, 2015); XVIII Международном конгрессе по карбону и перми (Казань, 2015); Международном молодежном научном форуме ЛОМОНОСОВ-2016 (Москва, 2016).
Диссертация выполнялась в рамках научно-исследовательской темы «Био-та в геологической истории Тимано-Североуральского региона: филогенетика, эволюция фаун и флор, палеоэкология и палеоклиматы, биостратиграфия, стратиграфические геокорреляции» (ГР 0416-2014-0062) и при поддержке программы президиума Уральского отделения РАН «Тимано-Североуральский па-леобассейн в палеозое. Закономерности динамики биотических комплексов, палеобиогеография и палеоклиматология» (ГР 0416-2015-0040).
б
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения. Общий объем работы составляет 236 страниц, в том числе 35 рисунков, 1 таблица и 4 приложения (условные обозначения, таксономические таблицы, фототаблицы, углерода и кислорода). Список литературы состоит из 245 наименований.
Разрез верхнефаменско-нижнетурнейских отложений на р. Сывъю
Несмотря на то, что в годы Великой Отечественной войны почти все геологические работы были перепрофилированы на поиск минерального сырья, необходимого для обороны страны, на Приполярном и Полярном Урале продолжил геологическую съемку масштаба 1:200 000, начатую еще в 1937 г., К.Г. Войновский-Кригер. Его исследованием было установлено развитие в этой части Урала двух фациальных комплексов палеозоя: автохтонного карбонатного - елецкого и аллохтонного сланцевого - лемвинского (Войновский-Кригер, 1945).
В 1949 г. под руководством М.Н. Парханова в бассейне нижнего течения рр. Бол. и Мал. Уса проводилась геологическая съемка 1:200 000 масштаба. Им составлена геологическая карта этих районом, обнаружен ряд мелких рудопроявлений и составлена стратиграфическая схема. Позднее, с 1952 по 1956 гг. на территории листа Q-41-VI геологосъемочные работы вели В.Я. Устинов и А.П. Белоусов (1953), В.Я. Устинов и А.И. Подсосов (1954, 1955), В.Я. Устинов и А.В. Цымбалюк (1956) (Государственная..., 1981). Кроме того, в 1955 году съемкой под руководством В.С. Енокяна были охвачены территории бассейна р. Аяч-яги, верховьев рр. Б.Уса и М.Уса (Чернов, 1962).
С 1954 г. широкий фронт геологосъемочных работ развернула Воркутинская геологоразведочная экспедиция (ВКГРЭ). В частности, в 1956 г. под руководством Б.И. Тарбаева и В.П. Липатова геологической съемкой наряду с рр. Б. Адак, М. Адак, Изъяшор, Исшор, Изъяю и Янью, была охвачена р. Гердкыртаель (Изъяель) (Цыганко, 2011). В 1956-1959 гг. под руководством Л.Н. Белякова геологическая съемка была проведена в зоне сочленения Полярного Урала и Пай-Хоя (Беляков, Белякова, 1961; Белякова, 1965). 1956-58 гг. на листах Q-41-XIX и Q-40-XXIV была проведена геологическая съемка М 1:200000 А.Д. Миклухо-Маклаем и Б.Н. Андросовым. Девонские отложения были представлены всеми отделами. Нижний девон выделялся лишь на р. Лемва, в рифогенных фациях. Более поздняя работа установила, что нижнедевонские отложения распространены на всей площади. Средне-верхнедевонские отложения в западной части территории были выделены в ранге отделов, а в восточной – расчленены на бетьюскую (D2bt), воргавожскую (D2vr), надотамыльскую (D2nd) свиты и верхний отдел (Афанасьев и др., 1986).
В 1958 г. Г.А. Черновым были детально изучены и подразделены девонские отложения восточной части Большеземельской тундры, куда вошли данные по геологическому строению бассейнов рр. Аячъяги, Малой и Большой Усы и Лек-Ельца (Чернов, 1962). Позднее, Г.А. Чернов обобщает результаты своих двадцатилетних исследований в Большеземельской тундре. Он дает подробную характеристику палеозойских отложений, включающую историю и закономерности их развития, также им рассматриваются перспективы нефтегазоносности района (Чернов, 1972). Начиная с конца 50-х – начала 60-х годов выходит ряд работ А.И. Елисеева, преимущественно стратиграфической и литологической направленности (Елисеев, 1958, 1960а, 1960б, 1963). По результатам исследований А.И. Елисеева было проведено стратиграфическое расчленение каменноугольных отложений на основе региональных стратиграфических подразделений и освещены вопросы седиментации и литологического строения разрезов гряды Чернышева.
В 1961 г. изучением каменноугольных отложений р. Кожим занималась сотрудница Воркутинской КГРЭ Н.В. Енокян. В нижнекаменноугольных отложениях выделены ярусы и горизонты принятые для Русской платформы (Афанасьев и др., 1986).
Большой вклад в изучение стратиграфии среднего палеозоя, в частности верхнего девона, внесли А.И. Першина, В.С. Цыганко, Э.С. Щербаков и Н.А. Боринцева, опубликовав в 1971 году монографию «Биостратиграфия силурийских и девонских отложений Печорского Урала». Обосновано разделение фаменского яруса региона на два подъяруса (Першина и др., 1971).
В 1976 г. вышла крупная монография В.А. Чермныха, посвященная стратиграфии западного склона севера Урала, где им впервые для изученной территории предложено двухчленное деление карбона (Чермных, 1976). В состав нижнего отдела входили турнейский, кожимский, визейский и серпуховский ярусы. Верхний отдел включал башкирский, московский, касимовский и гжельский ярусы. Кроме того, В.А. Чермных поставил под сомнение определение положения нижней границы каменноугольной системы в основании слоев с Quasiendothyra kobeitusana и предложил отнести все время существования рода Quasiendothyra к позднему девону.
Значительный объем новых данных по стратиграфии западного склона севера Урала удалось получить благодаря успешному внедрению конодонтов в качестве инструмента для биостратиграфических исследований. Основоположником изучения конодонтов на севере Урала является В.Н. Пучков, который впервые дал датировку толщ лемвинских фаций, считавшихся ранее «немыми», по этой группе фауны (Пучков, 1973, 1979). Позднее, В.Г. Халымбаджа рассмотрел стратиграфическое распространение и биостратиграфическое значение конодонтов верхнего девона востока Русской платформы, Южного Тимана и Полярного Урала (Халымбаджа, 1981).
С 1979 г. согласно рекомендации Международной подкомиссии по стратиграфии каменноугольной системы положение границы между девоном и карбоном определяется по первому появлению вида Siphonodella sulcata (Huddle) (Цыганко, 2011).
В 1980 г. В.А. Чермных, Л.И. Кононова, В.Н. Пазухин и Г.Н. Чеусова впервые установили наличие в Кожимском разрезе конодонтов, характеризующих верхи фамена и весь турнейский ярус (Чермных и др., 1984). Разрез на р. Кожим расчленен на горизонты В.А. Чермныхом с соавторами (1986, 1988). Здесь выделены кушелгинский, лытвинский, зиганский, гумеровский, малевский, упинский и черепетско-кизеловский нерасчлененный горизонты. Подробная характеристика пограничного девонско-каменноугольного интервала в разрезе р. Кожим опубликована несколько позднее (Nemirovskaya et al., 1992).
Под руководством А.К. Афанасьева в 1981 - 1986 гг. проводилась геологическая съемка масштаба 1:50000 на западном склоне Приполярного Урала на территории листов Q-40-83-Г; 84-В, Г; 95-Б, Г; 96-А (а, б, з), Б (б, г), В; Q-41-73-В, Г; 74-В, Г; 85-А, Б, Г; 86- А, Б, В, Г (Афанасьев и др., 1986).
По результатам многолетних исследований, завершенных в 1986 году, МСК принято решение об изменении положения границы между девонской и каменноугольной системами. Положение нижней границы каменноугольной системы установлено между генозонами Wocklumeria и Gattendorfia в основании слоев с Acutimitoceras или в подошве подзоны Acutimitoceras prorsum по аммоноидеям, которое по конодонтам соответствует основанию зоны Siphonodella sulcata – рубежу, рекомендованному в 1979 году Международной подкомиссией по стратиграфии каменноугольной системы (Вашингтон, США) (Постановления..., 1998).
В 1986 году Н.М. Кочетковой, Е.А. Рейтлингер и В.Н. Пазухиным в пограничном верхнефаменско – нижнетурнейском интервале (часть зоны praesulcata – низы зоны sulcata) в разрезах Южного Урала в качестве регионального стратиграфического подразделения впервые был рассмотрен гумеровский горизонт (Кочеткова и др., 1986, 1988). Позднее, в 1990 году, на региональном совещании в г. Екатеринбурге приняли ныне действующие стратиграфические схемы Урала, где гумеровский горизонт выступает в качестве базального горизонта каменноугольной системы (Стратиграфические..., 1993).
В 2000 г. на выездной сессии Комиссии МСК по каменноугольной системе (г. Уфа) в общих чертах принята зональная последовательность по фораминиферам и конодонтам для каменноугольной системы. Позднее, в 2002 году на следующей выездной сессии в г. Екатеринбурге эта зональная последовательность была уточнена. Положение нижней границы каменноугольной системы определяется в основании зон Tournayellina pseudobeata – Septatournaylla njumylga по фораминиферам и Siphonodella sulcata по конодонтам. В состав турнейского яруса входит нижний и верхний подъярусы, где нижний подъярус характеризуется конодонтовыми зонами Siphonodella sulcata, Siphonodella duplicata и Siphonodella belkai, а верхний - Siphonodella quadruplicata, Siphonodella isosticha, Gnathodus typicus, Scaliognathus anchoralis и Dolymae bouckaerti (Постановления..., 2003).
Разрез верхнефаменско-турнейских отложений на р. Изъяель
фораминиферы Quasiendothyra (Q.) ex gr. kobeitusana Raus, Quasiendothyra (Q.) ex gr. konensis (Leb.) и Septaglomospiranella crassa Reitl, встречающиеся в самых верхах фамена. Приблизительно в 500-600 м вниз по течению реки через задернованный интервал, который характеризуется некрупными разрозненными коренными выходами, на левом берегу вскрываются отложения обнажения mu2.
Ниже приводится литолого-палеонтологическая характеристика обнажения mu2. При описании, помимо материалов автора, использовались полевые материалы Д.Б. Соболева 2013 года. По литологическому составу в отложениях обнажения mu2 выделяется 8 пачек (рис. 9). Описание ведется снизу вверх по разрезу, вниз по течению р. Малая Уса от ядра антиклинальной складки.
1. Пачка вторичных доломитов мелкокристаллических массивных от серого, светло серого, до темно-серого цвета (слои с образцами mu2-1 – mu2-2). Встречаются участки избирательной перекристаллизации до грубокристаллической, с образованием кальцитовых гнезд. По трещинам отмечаются незначительные концентрации ОВ. Органические остатки представлены преимущественно члениками криноидей, редкими ядрами остракод и
Литологическая колонка турнейских отложений разреза на р. Малая Уса. Условные обозначения располагаются в приложении А. конодонтами, среди которых удалось диагностировать Bispathodus stabilis (Branson et Mehl) M1, Neopolygnathus dentatus (Druce), Hindeodus crassidentatus (Branson et Mehl) и Polygnathus sp. Мощность пачки 1,3 м.
2. Вторичные доломиты тонко-мелкокристаллические неяснослоистые серые, темно-серые тонкоплитчатые (до 10 см по мощности) (слои с образцом mu2-3). В зонах наибольшей перекристаллизации формируются небольшие (первые см) кальцитовые гнезда. Органические остатки представлены, в основном, члениками криноидей и конодонтовыми элементами, среди которых диагностируемыми оказались Bispathodus stabilis (Branson et Mehl) M1, Bisp. aculeatus aculeatus (Branson et Mehl) и Neopolygnathus lectus (Kononova). Мощность 1,3 м.
3. Пачка вторичных доломитов мелкокристаллических серых, темно-серых более толстоплитчатых относительно подстилающих отложений (первые десятки см) (слои с образцами mu2-4 – mu2-7). На участках наиболее развитой перекристаллизации формируются кальцитовые гнезда. В прикровельной части пачки отмечены мелкие прерывистые стиллолитовые швы. В срединной части присутствует мелкоамплитудное разрывное нарушение. Органические остатки представлены редкими криноидеями, ядрами остракод и конодонтами, среди которых определены: Neopolygnathus dentatus (Druce), Bispathodus stabilis (Branson et Mehl) M1, Bisp. aculeatus aculeatus (Branson et Mehl), Hindeodus crassidentatus (Branson et Mehl), Hind. cristulus (Youngquist et Miller), Siphonodella sulcata (Huddle), Pseudopolygnathus primus Branson et Mehl, Polygnathus proprius Kononova et Pistshikova и Pol. postvogesi Plotitsyn et Zhuravlev. Мощность пачки 3,7 м.
4. Тонко-мелкокристаллические вторичные доломиты массивные, реже пятнистые серые, темно-серые тонкоплитчатые (до 5 см по мощности) (слои с образцами mu2-7a - mu2-9). Пятнистая текстура обусловлена неравномерной перекристаллизацией, нередко по биокластам(?), вплоть до образования мелких кальцитовых гнезд. Отмечается наличие мелких стиллолитовых швов и рассеянных по породе кристаллов пирита. Фоссилии характеризуются крайне редкими остатками остракод и конодонтами. Из последних диагностированы Neopolygnathus dentatus (Druce), Hindeodus crassidentatus (Branson et Mehl), Pseudopolygnathus primus Branson et Mehl, Polygnathus proprius Kononova et Pistshikova и Siphonodella aff. quadruplicata (Branson et Mehl). Мощность пачки 3,7 м.
5. Пачка вторичных доломитов мелкокристаллических пятнистых, реже массивных серых, темно-серых толстоплитчатых (слои с образцами mu2-10 - mu2-10a). Неравномерная перекристаллизация с образованием изометричных кальцитовых гнезд (до 5 см), обуслвливает пятнистую текстуру доломитов. Органические остатки сохранились в виде редких теней неопределимой биокластики, по которым зачастую наблюдаются участки наибольшей перекристаллизации, а также криноидей и конодонтовых элементов. Диагностированы следующие таксоны: Bispathodus stabilis (Branson et Mehl) M1, Hindeodus crassidentatus (Branson et Mehl), Hind. scitulus (Hinde), Polygnathus postvogesi Plotitsyn et Zhuravlev, Pol. longiposticus Branson et Mehl и Siphonodella aff. semichatovae Kononova et Lipnjagov. Мощность 1 м.
6. Пачка вторичных доломитов мелкокристаллических массивных, реже пятнистых темно-серых тонкоплитчатых (до 10 см по мощности), (слои с образцами mu2-10b - mu2-11a). Пятнистость обусловлена присутствием по участкам наибольшей перекристаллизации мелких кальцитовых гнезд и вкраплений. Отмечаются небольшие пустоты выщелачивания и рассеянные сульфиды. Органические остатки представлены редкими члениками морских лилий и конодонтовыми элементами, среди которых удалось определить Siphonodella sulcata (Huddle), Hindeodus cristulus (Youngquist et Miller), Siphonodella aff. quadruplicata (Branson et Mehl), Siph. aff. semichatovae Kononova et Lipnjagov, Siph. aff. obsoleta Hass и Siph. cooperi Hass. Мощность пачки 1,1 м.
7. Вторичные доломиты мелко-среднекристаллические массивные серые, темно-серые плитчатые (в среднем 10-15 см по мощности) (слои с образцами mu2-12 - mu2-13). Структура породы от основания пачки к ее кровле незначительно уменьшается от среднекристаллических до мелкокристаллических, участками тонкокристаллических доломитов. Органические остатки представлены редкими члениками криноидей, а также конодонтами: Polygnathus postvogesi Plotitsyn et Zhuravlev, Pol. distortus Branson et Mehl, Hindeodus scitulus (Hinde), Siphonodella obsoleta Hass, Siph. cooperi Hass, Siph. aff. duplicata (Branson et Mehl), Siph. nandongensis Li и Pseudopolygnathus oxypageus Lane. Мощность 2,5 м.
8. Известняки тонко-мелкобиокластовые массивные серые, темно-серые (слои с образцами mu2-14 - mu2-17). В основании пачки отмечается присутствие стиллолитовых швов. Среди многочисленных биокластов идентифицированы криноидеи, ядра остракод, спикулы губок, иглы морских ежей, водоросли, фораминиферы, конодонты и единичные остатки щитков трилобитов. Кроме того, в прикровельной части пачки отмечается незначительная примесь мелкой литокластики (слой с образцом mu2-16). Определены конодонты Bispathodus stabilis (Branson et Mehl) M1, Bisp. aculeatus aculeatus (Branson et Mehl), Polygnathus postvogesi Plotitsyn et Zhuravlev, Pol. purus Voges, Pol. aff. lacinatus Huddle, Siphonodella obsoleta Hass, Siph. cooperi Hass, Siph. sandbergi Klapper и фораминиферы Chernyshinella glomiformis (Lipina) (определение Я.А. Вевель). Мощность пачки
Морфологические события в эволюции развитых представителей рода Siphonodella (Branson et Mehl)
Разрез расположен в среднем течении р. Изъяель по обоим ее берегам, приблизительно в 30 км на Ю-ЮВ от ст. Косью и в 14 км выше по течению от места слияния с р. Косью. Фаменско-турнейские отложения образуют здесь выходы в виде протяженных низких обнажений в бортовых частях реки (обнажения GER1-GER5). Рассматриваемые в работе пограничные верхнефаменско-турнейские отложения приурочены к обнажениям GER3 и GER4. Координаты описываемых обнажений: GER3 (652153 с.ш.; 584125 в.д.) и GER4 (652153 с.ш.; 584128 в.д). Комплекс пород позднефаменско-турнейского возраста падает на СВ (аз. пд. 50) под углом 67 (рис. 11).
Ниже приводится литолого-палеонтологическая характеристика обнажения GER3. По литологическому составу в отложениях обнажения GER3 выделяется 10 пачек (рис. 12). Описание ведется снизу вверх по разрезу, вниз по течению р. Изъяель, от первых коренных выходов карбонатных пород, которые подстилает мощная (около 15 м) пачка известковистых аргиллитов.
1. Пачка переслаивания глинистых известняков темно-серых тонкоплитчатых с известняками пелитоморфными массивными серыми (слои с образцами GER3-72 - GER3-73) рассматриваемые в работе).
Массивные известняки содержат многочисленные, зачастую окислившиеся, конкреции пирита размерами до нескольких см. Органические остатки представлены фрагментами и редкими створками раковин брахиопод, ядрами и створками тонкостенных раковин остакод, криноидеями, остатками ихтиофауны, конодонтами, а так же сдавлеными аммоноидеями и наутилоидеями(?). На поверхностях напластования глинистых разностей нередко можно встретить ходы илоедов. Определены следующие конодонты: Polygnathus vogesi Ziegler, Mitrellataxis circularis (Wang et Wang), Palmatolepis gracilis sigmoidalis Ziegler и неопределимые до подвида представители группы Palm. gracilis. Мощность пачки 1,3 м
2. Известняки пелитоморфные массивные серые с обилием пиритовых конкреций чередуются с маломощными прослоями глинистых известняков темно-серых, известковистых 21 Рис. 12. Литологическая колонка верхнефаменско- турнейских отложений р. Изъяель. Условные обозначения располагаются в приложении А. 45 Продолжение рис. 12 Продолжение рис. 12. аргиллитов зеленовато-серых и аргиллитов темно-серых, почти черных (слои с образцами GER3-73a - GER3-80). Массивные известняки в прикровельных и приподошвенных частях слоев - глинистые. Кроме того они зачастую с примесью тонкой и мелкой биокластики. Для данного интервала характерны разнообразные органические остатки, в их числе сдавленые раковины гониатит и брахипод, тонкораковинные остракоды, рыбы, конодонты, спикулы губок, радиолярии и единичные кораллы. Среди конодонтов определены Jablonnodus sp., Mehlina strigosa (Branson et Mehl), Branmehla inornata (Branson et Mehl), Palmatolepis gracilis sigmoidalis Ziegler, Palm. gracilis gracilis Branson et Mehl, Polygnathus vogesi Ziegler, Pseudopolygnathus marburgensis trigonicus Ziegler, Mitrellataxis circularis (Wang et Wang) и Coenodontus sp. Мощность пачки 5,1 м.
3. Пачка чередования маломощных (первые см, редко - больше) прослоев известняков пелитоморфных темно-серых сильно кремнистых, кремней темно-серых, черных, аргиллитов известковистых углеродисто-кремнистых, с редкими, относительно мощными (10-15 см) известняками массивными сероцветными кремнистыми (слои с образами GER3-81 -GER3-85b). Отмечаются единичные прослои серых, кремово-серых глин. Органические остатки представлены редкими конодонтами, остракодами, радиоляриями, сдавлеными раковинами брахиопод, аммоноидей, наутилоидей(?) и остатками иглокожих. В основании пачки (проба GER3-81) определены конодонты: Palm. gracilis sigmoidalis Ziegler, Palm. gracilis expansa Sandberg et Ziegler, Ps. marburgensis trigonicus Ziegler, Branmehla inornata (Branson et Mehl). Отложения, перекрывающие слой с образцом GER3-81 конодонтами, не охарактеризованы, за исключением единичных находок Palm. gracilis sigmoidalis Ziegler. Мощность пачки 2,1 м.
4. Массивная пачка известнякового песчаника слабосортированного (размер кластического материала колеблется от тонкопесчаного до грубопесчаного) серого, светлосерого окремненного с кремнистыми стяжениями различной формы темно-серого цвета (образцы GER3-86 – GER3-87). В основании пачки отмечается присутствие обломков и целых раковин брахиопод, редких аммоноидей, крупного криноидного детрита, фрагментов водорослей. Характер контакта с нижележащими отложениями резкий, волнистый (эрозионный). В целом, от подошвы к кровле наблюдается незначительное уменьшение размеров форменных элементов. В средней и прикровельной частях пачки отмечается появление микроостатков рыб, конодонтов, радиолярий и фораминифер. В кровле пачки отмечено присутствие Palm. gracilis sigmoidalis Ziegler, Palm. gracilis gracilis Branson et Mehl, Br. inornata (Branson et Mehl), Apatognathus varians Branson et Mehl, Bispathodus aculeatus aculeatus (Branson et Mehl) и Neopolygnathus communis (Branson et Mehl). Мощность пачки 1,1 м. 5. Чередование известняков тонко-мелкобикластовых темно-серых, серых окремненных в различной степени с тонкими прослоями известковистых аргиллитов зеленовато-серых, аргиллитов от темно-серых до черных, кремней темно-серых и сильноглинистых известняков (слои с образцами GER3-88 - GER3-89). Тонко-мелкобиокластовые известняки окремнены вплоть до образования крупных, до нескольких десятков см, стяжений. В прикровельной части пачки отмечены раковины остракод, радиолярии, ихтиофауна, спикулы губок, конодонты и беззамковые брахиоподы. Конодонты представлены единичными обломками и не диагностируемыми элементами. Мощность 1,8 м.
6. Пачка переслаивания известняков биокластовых массивных серых, известняковых песчаников разнозернистых, глинистых известняков темно-серых и известковистых аргиллитов серых, зеленовато-серых (слои с образами GER3-90 - GER3-95). Окремнение развито неравномерно: от частичного в основании пачки до образования желваков и слоеподобных стяжений от средней до прикровельной частей. Органические остатки представлены брахиоподами, в том числе беззамковыми, гастроподами, криноидеями, остракодами, фрагментами водорослей, конодонтами, рыбами, фораминиферами, спикулами губок, радиоляриями, сколекодонтами и единичными склеритами голотурий. Нижняя часть пачки (слои с образцами GER3-90 и GER3-91) характеризуется спорадическими конодонтами Bisp. stabilis (Branson et Mehl) M2 и Neop. communis (Branson et Mehl). Средняя часть (слой с образцом GER3-92ф) содержит богатый комплекс конодонтов: Palm. gracilis sigmoidalis Ziegler, Palm. gracilis gracilis Branson et Mehl, Palm. gracilis expansa Sandberg et Ziegler, Ps. marburgensis trigonicus Ziegler, Br. inornata (Branson et Mehl), Apatognathus varians Branson et Mehl, Bisp. aculeatus aculeatus (Branson et Mehl), Bisp. stabilis (Branson et Mehl) M1, Bisp. stabilis (Branson et Mehl) M2, Neop. communis (Branson et Mehl), Neop. dentatus (Druce), Protognathodus meischneri Ziegler, Prot. collinsoni Ziegler, Prot. kockeli (Bischoff), Pol. parapetus Druce, Pol. delicatulus Ulrich et Bassler, Pol. vogesi Ziegler, Br. werneri (Ziegler), Br. disparilis (Branson and Mehl) и Siphonodella praesulcata Sandberg. В верхней части пачки (слои с образцами GER3-93а – GER3-95) встречены Bisp. aculeatus aculeatus (Branson et Mehl), Bisp. stabilis (Branson et Mehl) M1, Bisp. stabilis (Branson et Mehl) M2, Neop. communis (Branson et Mehl), Neop. dentatus (Druce), Ps. primus Branson et Mehl, Ps. dentilineatus Branson, Pol. zikmundovae Zhuravlev, Pol. purus Voges, Siph. praesulcata Sandberg, Siph. sulcata (Huddle) и переходные формы от Siph. sulcata к Siph. bransoni. Первое появление Siphonodella sulcata (Huddle) отмечается в слое с пробой GER3-93a (рис. 13А). Мощность пачки 2,5 м.
Нижнетурнейский подъярус
Примечание. Род Pseudopolygnathus Branson et Mehl аналогично роду Polygnathus Hinde, по мнению автора, объединяет ряд родов. По морфологическим различиям можно выделить несколько групп псевдополигнатид. Группа ранних представителей рода Pseudopolygnathus (Ps. brevipennatus Ziegler, Ps. micropunctatus Bischoff et Ziegler, Ps. inordinatus Tragelehn et Hartenfels, Ps. bidentatus Tragelehn et Hartenfels, Ps. koestenhofensis Tragelehn et Hartenfels) характеризуется наличием базальной чашки и платформоподобного поднятия на верхней стороне платформы. Группа псевдополигнатид подобных Ps. dentilineatus Branson (Ps. primus Branson et Mehl, Ps. multistriatus Mehl et Thomas) c вытянутой платформой, орнаментированной нерегулярными ребрами или вытянутыми бугорками с широкими флангами базальной полости. Группа с овальной или овально-копьевидной платформой (Ps. marginatus (Branson et Mehl), Ps. altaicus Kononova, Ps. nodomarginatus Branson, Ps. fusiformis Branson et Mehl). Группа турнейский псевдополигнатид с треугольной платформой (Ps. triangulus Voges, Ps. oxypageus Lane, Sandberg et Ziegler, Ps. nudus Pierce et Langenheim, Ps. pinnatus Voges, Ps. inaequalis Voges). Кроме того, отмечаются представители рода Pseudopolygnathus, отнесение которых к определенной группе является затруднительным (например: Ps. marburgensis ssp.). В связи с тем, что под родом Pseudopolygnathus понимается целая родовая группа, приведение обобщающего, подробного диагноза рода не представляется целесообразным. Весь спектр диагностических признаков, описанных ниже видов рода Pseudopolygnathus, укладывается на рисунке морфологии Pa элементов (рис. 14).
Описание. Платформа толстая, асимметричная, вытянутая, копьевидная. Передняя часть платформы широкая и сужается к заднему острому концу. Короткий передний свободный лист составляет 1/4 – 1/3 длины платформы. Иногда отмечается присутствие небольшого заднего свободного листа. Осевой гребень прямой. Платформа орнаментирована грубыми поперечными ребрами или вытянутыми высокими бугорками, зачастую достигающими осевого гребня. Нижняя сторона характеризуется присутствием четко выраженного киля. Базальная полость с широкими субсимметричными флангами расопложена в передней части платформы. Изменчивость. Отмечается наличие форм с очень узкой, относительно длины, платформой. У некоторых позднетурнейских форм отмечается наличие плюмажа на переднем свободном листе.
Сравнение. От морфологически наиболее близкого Ps. primus Branson et Mehl отличается более узкой платформой и отсутствием лопастевидного расширения на внешней стороне передней части платформы.
Примечание. Ps. dentilineatus Branson является самым первым представителем подобной ему группы псевдополигнатид и, вероятно, происходит от спатогнатид (возможно, от Bispathodus). Потомковой формой Ps. dentilineatus Branson является Ps. primus Branson et Mehl, на что указывает их морфологическое сходство и наличие экземпляров (переходных форм?), отнесение которых к определенному виду затруднительно.
Распространение. Верхний девон - нижний карбон, верхнефаменский подъярус – турнейский ярус, зоны expansa - quadruplicata. Распространен повсеместно.
Материал и местонахождение. 13 экземпляров хорошей сохранности из разрезов Приполярного и Полярного Урала, а также гряды Чернышева. 2 экземпляра из разреза р. Кожим, 5 экземпляров из разреза р. Сывъю, 2 экземпляра р. Малая Уса и 4 экземпляра из разреза р. Изъяель.
Описание. Платформа толстая, асимметричная, копьевидная, сердцевидная, с лопастевидным расширением внешней стороны в передней части. Передняя часть платформы широкая и сужается к заднему острому концу. Короткий передний свободный лист составляет приблизительно 1/3 длины платформы. Прямой осевой гребень достигает заднего конца платформы, в крайне редких случаях образуя очень короткий задний свободный лист. Платформа покрыта грубыми, нерегулярными, иногда интерколирующими поперечными ребрами или вытянутыми высокими бугорками. Нижняя сторона характеризуется присутствием четкого киля. Базальная полость расположена в передней трети платформы и окружена широкими флангами (ширина флангов почти равна ширине платформы).
Изменчивость. Представители этого вида демонстрируют широкое морфологическое разнообразие, на что указывали Е. Брэнсон и М. Мэл при первоописании вида (Branson, Mehl, 1934). При видовой диагностике следует полагаться на наличие асиметрии в виде лопастевидного расширения внешней стороны в передней части платформы. Сравнение. От Ps. dentilineatus Branson отличается более широкой и асимметричной платформной. Асимметрия Ps. primus Branson et Mehl проявлена в виде наличия лопастевидного расширения внешней стороны в передней части платформы. Примечание. Наиболее вероятным предком является Ps. dentilineatus Branson. Распространение. Нижний карбон, турнейский ярус, зоны sulcata - quadruplicata. Распространен повсеместно. Материал и местонахождение. 8 экземпляров хорошей сохранности из разрезов Приполярного и Полярного Урала, а также гряды Чернышева. 3 экземпляра из разреза р. Кожим, 2 экземпляра из разреза р. Сывъю, 2 экземпляра р. Малая Уса и 1 экземпляр из разреза р. Изъяель.
Диагноз. Платформа симметричная или слабоасимметричная, линзовидная или каплевидно-линзовидная, где наибольшее расширение смещено ближе к переднему концу платформы (рис. 15). Осевой гребень прямой или имеет слабый дугообразный или сигмоидальный изгиб. Свободный лист, как правило, короткий и составляет 1/4 - 1/6 длины платформы. Поверхность платформы покрыта многочисленными мелкими бугорками. Небольшая базальная ямка имеет асимметричные фланги и расположена либо в срединной части платформы, либо незначительно смещена в переднюю ее часть.
Сравнение. От рода Palmatolepis отличается меньшей выраженностью главного зубца и наличием асимметричных флангов базальной ямки. От рода Pseudopolygnathus - небольшой базальной ямкой. От рода Klapperina - линзовидной платформой, у которой передний конец в плане тоже заострен. От рода Polygnathus отличается отсутствием трогов и наличием базальной ямки с асимметричными флангами.