СТРАТИГРАФИЯ. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КОРРЕЛЯЦИЯ, 2004, том 12, № 5, с. 29-54
УДК 551.736.11.736.3(470.5)
ГРАНИЦА ОТДЕЛОВ ПЕРМИ В РАЗНОФАЦИАЛЬНЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ
СЕВЕРА ЕВРОПЕЙСКОЙ РОССИИ: СОБЫТИЙНО-СТРАТИГРАФИЧЕСКИЙ ПОДХОД
© 2004 г. Г. В. Котляр*, О. Л. Коссовая*, С. Б. Шишлов**, А. В. Журавлев*, С. К. Пухонто***
*Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П. Карпинского, Санкт-Петербург **Санкт-Петербургский государственный Университет, Санкт-Петербург ***Государственный геологический музей им. В.И. Вернадского РАН, Москва Поступила в редакцию 06.03.2003 г., получена после доработки 13.07.2003 г.
При детальном изучении пограничных отложений нижнего и верхнего отделов перми Северо-Восточного Пай-Хоя, Приполярного и Полярного Урала, представляющих собой сложно построенное и латерально изменчивое сочетание морских, прибрежных, дельтовых, лагунных и континентальных отложений, применен комплекс литолого-фациальных и эколого-тафономических методов. Создана ландшафтная модель пространственных взаимоотношений разнофациальных отложений, на основе которой реконструированы колебания уровня кунгурского мелководного бассейна. Выявлены зональные последовательности по брахиоподам, строго увязанные с находками аммонои-дей. В пределах Бореальной области выделены среднекунгурский и соликамский событийно-стратиграфические рубежи высокого корреляционного потенциала. Установлен кунгурский возраст аналогов соликамского горизонта в морских фациях Северо-Восточного Пай-Хоя и Приполярного Урала. Полученные результаты в сочетании с новыми данными о фациальном замещении морскими нижнеказанскими отложениями большей части шешминских красноцветов, позволили сделать вывод о нецелесообразности использования уфимского яруса в Общей стратиграфической шкале. Основание казанского яруса, соответствующего границе нижнего и среднего отделов Международной шкалы, рекомендуется в Общей стратиграфической шкале рассматривать в качестве нижней границы верхнего отдела при двучленном делении или границы нижнего и среднего отделов при трехчленном делении пермской системы.
Ключевые слова. Пермь, кунгурский, уфимский, казанский, ярус, брахиоподы, аммоноидеи, биофации, обстановки осадконакопления, колебания уровня моря, событийно-стратиграфические уровни.
ВВЕДЕНИЕ
Дискуссия относительно границ и объемов кунгурского и уфимского ярусов, а соответственно и границы нижнего и верхнего отделов пермской системы длится в течение многих десятилетий. Это связано, прежде всего, с различным пониманием объема уфимского яруса и отсутствием надежного обоснования его нижней границы. Первоначально уфимский ярус был выделен как "нижняя красноцветная толща" между кунгур-скими и казанскими отложениями. Объем толщи многократно менялся и в разное время в ее состав были включены красноцветы современных кунгурского, казанского и даже татарского ярусов (Форш, 1955). Статус уфимского яруса "нижней красноцветной толще" был придан A.B. Нечаевым (1915), который одновременно выделил в казанский ярус перекрывающую сероцветную морскую толщу (табл. 1). Однако решением Пермской конференции (Решение Пермской..., 1950) "нижняя красноцветная толща" в Общей стратиграфической шкале принимается лишь в ранге
уфимской свиты. Нижняя ее граница была обоснована исключительно сменой литофаций и не имела палеонтологической характеристики. Соликамская свита в этот период входила в состав кунгурского яруса. В 1960 г. уфимская свита была переименована в шешминскую (Стратиграфические схемы..., 1962) и отнесена к шешминскому горизонту (Решения совещания., 1962). Последний, совместно с соликамским горизонтом, включенным в состав нижнего подразделения верхнего отдела перми, составили узаконенный уфимский ярус (Решения совещания., 1962). Соликамский горизонт в стратотипической местности имеет крайне скудную и разноречивую палеонтологическую характеристику. Нижняя его граница, а соответственно и граница уфимского яруса, определяется, как правило, появлением плауновидных У1а1сИе81ау1а уогси1еш18 2а1. и их филлоидов VI-а18сИе81ауюрИу11ит уогс^еше КеиЪ. Другие органические остатки, преимущественно пресноводных групп фауны, имеют локальное распространение и не позволяют проследить нижнюю
Таблица 1. Сопоставление схем расчленения пограничных отложений нижней и верхней перми по данным разных авторов
о
осш
«
В к
О
ч о и н О
Ярус
Региональная стратиграфическая шкала Русской платформы
Горизонт
Нечаев, 1915
Решения пермской конференции, 1950
Решения совещания..., 1962
Предлагаемые изменения в ОСШ
МСШ
Казанский
«
к к х
Он
о я
верхнии
Поволжский
Казанский ярус
Казанский ярус
Казанский ярус
нижнии
Сокский
Шешминский
Уфимский ярус
Уфимский
Нижняя красноцвет-ная толща
Уфимская свита
се
м о £ Он
о
С
Соликамский
Иреньский
Кунгурский ярус
к
в
Он
к
Кунгурский
Филипповский
Уфимский ярус
Соликамская свита
Иреньская свита
Кунгурский ярус
Филипповская свита
верхнии
и
Он
о га
нижнии
«
к м о к
се ет
се «
Шешминский горизонт
и л о Рч
Я О
ч ^
м тз
Соликамский горизонт
Иреньский горизонт
Филипповский горизонт
«
к м
й ° Он >>
Он
к *
Он
>>
и к
Саранинский*
Артинский ярус
Артинский ярус
Артинский ярус
Примечание. * До 1998 г. саранинский горизонт относился к артинскому ярусу (Постановления МСК, 1998).
границу яруса за пределы стратотипического региона. Возраст соликамского горизонта дискутировался в течение многих лет. Б.К. Лихарев отстаивал кунгурский возраст горизонта, считая, что "его фауна была обитателем водоема, несомненно, тесно связанного с раннепермским приуральским морем, его реликтом, или результатом кратковременной трансгрессии" (Лихарев, 1968, с. 177). До настоящего времени оставалось неясным соотношение кунгурского и уфимского ярусов Общей шкалы с кунгурским и роудским ярусами Международной шкалы (табл. 1).
В связи с этим представляется необходимым уточнить объемы кунгурского и уфимского ярусов и обосновать границу отделов пермской системы Общей стратиграфической шкалы в морских разрезах Бореальной области. Для этого следует выявить и ранжировать событийные рубежи, проследить опорные корреляционные уровни в интервале кунгурского - казанского ярусов и провести их сопоставление с пограничными ярусами нижнего и среднего отделов Международной стратиграфической шкалы.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В 1999-2001 гг. авторами были выполнены детальные послойные описания наиболее полных морских и лагунно-континентальных разрезов пограничных кунгурско-уфимских отложений Бореальной области на Северо-Восточном Пай-Хое (р. Таб-Ю), на Полярном Урале (р. Воркута) и на Приполярном Урале (р. Кожым) (рис. 1), сопровождавшиеся послойными сборами органических остатков.
Полученные материалы позволили уточнить, актуализировать и дополнить палеонтологическую характеристику изученных разрезов, установить зональные последовательности по бра-хиоподам, строго увязанные с распределением макрофлористических остатков и находками ам-моноидей.
Полифациальный латерально изменчивый состав рассматриваемых толщ обусловил необходимость применения комплекса литолого-фациаль-ных методов для анализа влияния ландшафтных факторов на изменения биоразнообразия ископаемых организмов и выявления природы биозональных подразделений. Кроме того, эти методы использовались для выявления следов эвстатичес-ких колебаний уровня моря, как дополнительных критериев корреляции удаленных разрезов и выделения надрегиональных событийных рубежей.
Литолого-генетическая типизация слоев, выполненная по методике В.Т. Фролова (1984), и анализ их циклически повторяющихся ассоциаций позволили реконструировать полные латеральные ряды фаций мелководных шельфов и
54° в.д. 60°
Рис. 1. Схема расположения изученных разрезов:
1 - Таб-Ю; 2 - Кожым; 3 - Воркута.
побережий с терригенным осадконакоплением в условиях умеренного гумидного климата. Созданная ландшафтно-экологическая модель прибрежных зон мелководного бассейна Полярного Урала (рис. 1, 2) использовалась для построения кривой изменения уровня моря в каждом из рассматриваемых разрезов (рис. 3, 4). По этим кривым проведен анализ частоты и интенсивности проявления трансгрессивных и регрессивных фаз седиментации с целью выявления и идентификации в разно-фациальных толщах следов ландшафтных перестроек высокого ранга, которые могли бы быть связаны с эвстатическими колебаниями уровня моря.
Данные об изменении таксономического разнообразия брахиопод и детальный тафономичес-кий анализ фаунистических и флористических ассоциаций были использованы для определения элементов доминантов и акцессориев в ассоциациях и последующего выделения биофаций, периодическая повторяемость которых стала дополнительным критерием выявления эвстатических колебаний.
На основе использования методов биозональной стратиграфии в сочетании с перечисленными методами фациального анализа проведена комплексно обоснованная корреляция изученных разрезов и выявлены наиболее значимые событийно-стратиграфические уровни для кунгурско-уфимского интервала разреза Полярного и Приполярного Урала.
СТРАТИГРАФИЯ
Северо-Восточный Пай-Хой. Наиболее полный разрез морских и лагунно-континентальных отложений кунгурско-уфимского интервала на
А
Зона по брахио-подам
81г1арив1и1а кошпсИапа
Интерзона
Megousia
ки11к1-Soweгbina gгanu1ifeгa
Интерзона
Megousia
ku1iki-Soweгbina timanica
<и .У О <
р. Кожым
Биофация Stгiapu- stu1a 12 видов
Флора
Биофация Striapustu1a
а Флора
и н д р м и * о Биофация Sowerbina-Spirifere11a 26 видов
Флора
Биофация Chonetidae -Lingu1a 11 видов
Биофация Striapustu1a -Megousia
Кожимская Д £ О о Р, 00 <5 18 видов
К .Й к & а оо ф о и Б 34 вида
Флора
р. Таб-Ю Трансгрессия
Биофация Chonetidae 9 видов
Флора
>
00 <5 з
а &
(Я 00 ф
Флора
Биофация Chonetidae-Lingu1a 6 видов
>
оо <5 §
а &
(Я 00 ф
Биофация Stгiapustu1a
Б
ШШ2 В4 ЕЭ5 ШЛИ 6 ШП7
Рис. 2. А. Схема распределения биофаций в разрезах по рр. Кожым и Таб-Ю и на фациальном профиле. Б. Ландшафт-но-экологическая модель прибрежных зон мелководного бассейна Северного Приуралья в конце ранней п
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.