СТРАТИГРАФИЯ. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КОРРЕЛЯЦИЯ, 2012, том 20, № 2, с. 101-121
УДК 551.7
БИОГОРИЗОНТЫ - ИНФРАЗОНАЛЬНЫЕ БИОСТРАТИГРАФИЧЕСКИЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ: ОПЫТ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СТРАТИГРАФИИ ЮРСКОЙ СИСТЕМЫ ПО АММОНИТАМ
© 2012 г. М. А. Рогов*, Д. Б. Гуляев**, Д. Н. Киселев***
* Геологический институт РАН, Москва e-mail: russianjurassic@gmail.com ** Научно-производственный центр "Недра", Ярославль e-mail: dgulyaev@rambler.ru *** Ярославский государственный педагогический университет им. К.Д. Ушинского, Ярославль
e-mail: dnkiselev@mail.ru Поступила в редакцию 08.02.2011 г., получена после доработки 07.06.2011г.
Рассмотрены инфразональные подразделения — биогоризонты (фаунистические горизонты), являющиеся наиболее детальными коррелируемыми биостратонами. Основными признаками биогоризонтов считаются: (1) потенциальная неделимость на основе таксономической дифференциации руководящих ископаемых; (2) детерминированность как нижней, так и верхней границы в геологическом разрезе; (3) идентификация по единственному виду/подвиду-индексу. Выделение такого рода подразделений было начато еще в конце XIX века, а с 80-х годов ХХ века они широко вошли в практику биостратиграфических исследований юры и, позднее, мела. Биогоризонты имеют филогенетическую или иммиграционную палеобиологическую природу, их геологическая природа связана с седиментационными и постседиментационными процессами формирования (и как следствие — строения) осадочного разреза. Показаны особенности интеграции последовательностей биогоризонтов в зональную шкалу и способы формирования комплексной региональной шкалы биогоризонтов на основе параллельных последовательностей филогенетических, а также отдельных иммиграционных биогоризонтов. Критически рассмотрены проблемы, вызванные отсутствием общепринятых критериев выделения и использования биогоризонтов. Предлагается свод базовых номенклатурных правил выделения и описания биогоризонтов, призванных урегулировать их использование в стратиграфической практике.
Ключевые слова: инфразональная биостратиграфия, биогоризонты, фаунистические горизонты, аммониты.
ВВЕДЕНИЕ
Зональный метод в биостратиграфии активно развивается вот уже 150 лет, причем основные теоретические обобщения, касающиеся биостратиграфических зон, были сделаны сравнительно недавно, во второй половине ХХ века. Однако уже в конце XIX века стали появляться данные, свидетельствующие о том, что и более дробные — инфразональные — биостратиграфические подразделения могут успешно использоваться для расчленения и сопоставления разрезов.
Будучи средней системой средней (мезозойской) группы пород, юрская система как нельзя более подходит для того, чтобы на ее примере показать, что может дать изучение одной системы в пределах всего мира для выяснения общих геологических проблем (Аркелл, 1960, с. 13).
В настоящее время минимальные по объему
1
инфразональные биостратоны — биогоризонты (фаунистические горизонты) (biohorizons, faunal horizons) — прочно вошли в практику биостратиграфических исследований юры и мела. Как и многие новшества в стратиграфии, палеобиоло-
1 В этом значении иногда используется термин "интра-под-зональные" (intra-subzonal) (Page, 1995 и др.). Однако, поскольку подзоны являются стратонами зонального ранга (как и подроды являются таксонами родового ранга), более удачным для биогоризонтов представляется применение не столь громоздкого понятия "инфразональные".
л Я
о
т д
О С
и
3 я
о т
3
о ^
р
£ д
о
С
О
л
£
св
а
Л Л
О
О
1
св
се О
3
£
се й
о ^
о О
й
<о |
"ее
О
ад
'й
о о
а
о
£ о
иинхйэд
иин1Гэйэ
ииняащ
Рис. 1. Увеличение разрешающей способности стратиграфической шкалы при понижении ранга категорий стратонов.
гии и палеобиогеографии, инфразональные биостратиграфические подразделения были впервые предложены специалистами по юрской системе и сейчас наиболее широко используются в страти-
графии юры. Пока биогоризонты (в рассматриваемом здесь смысле) выделяются стратиграфами только в мезозое и главным образом по аммонитам, но постепенно увеличивается как число
Рис. 2. Корреляция на уровне биогоризонтов региональных (провинциальных) стратиграфических шкал средней части келловея разных палеобиогеографических областей. Здесь и на рис. 3—7 в кавычках приведены названия условных (предварительных) биогоризонтов. Темно-серой заливкой показана последовательность биогоризонтов по кардиоце-ратидам, светло-серой — по перисфинктидам.
д 8 а о и о S И Бореально-Атлантическая область Восточно-Европейская провинция (Европейская Россия) (см. рис. 7) Средиземноморско-Кавказская область Субсредиземноморская провинция (в основном центр и юг Западной Франции, Португалия) (по В^йтай^арЫе..., 1997)
о ^ ft Подъярус Зона Подзона Биогоризонты (оттенками показаны биогоризонты разных подпровинций) Биогоризонты Подзона Зона Подъярус
"Spinosum" 1 Collotia collotiformis | Collotiformis « ?
й m ce <D 1 Orionoides piveteaui | &
F. funiferus K. rowlstonense Sublunuloceras trezeense тй 'S3
=S Proniae F. patruus Trezeense S
M Л •<
"F. sp. nov." K. proniae Pseudopeltoceras leckenbyi р n
(D pq Phaeinum K. phaeinum 1 "Pseudopeltoceras" | Rota
F. allae 1 Rehmannia rota | !=
В Grossouvrei K. grossouvrei Choffatia waageni Leuthardti ce
Келловей « Й K. posterior Erymnoceras leuthardti n o
« M о о Obductum L. stenolobum K. crassum Erymnoceras baylei Baylei и « и
и K. obductum Flabellisphinctes villanyensis н
к L. praestenolobum (U р U
(U a U Jason K. jason jason Rehmannia richei Tyranniformis
й о K. jason sedgwickii Rehmannia blyensis Anceps
« Medea R. milaschevici . medea magnum Chanasia turgida Stuebeli
milaschevici K. medea medea Chanasia bannense
12 m (U ей ü. enodatum aeeta ? rs) a (p is rs) a
-Э =s Callovien (pars) Enodatum R. milaschevici khudyaevi C. enodatum enodatum Hecticoceras posterius Patina (p и S M
Ы к A. difficilis C. enodatum planicerclus Collotia pamprouxensis ci rac
te P. cracoviensis C. pagei Hecticoceras boginense Ü
групп организмов, по которым устанавливаются такие стратоны, так и общий стратиграфический диапазон их использования. Применение инфра-зонального подхода позволило в несколько раз увеличить разрешающую способность биостратиграфии (рис. 1) и точность корреляции биостратиграфических шкал (рис. 2).
В то же время в использовании инфразональ-ных биостратонов царит неоднозначность и даже некоторый хаос. В данной работе критически рассматривается история инфразональной биостратиграфии, анализируются основные признаки и природа биогоризонтов, оценивается их корреляционный потенциал, формулируются принципы их выделения и использования. Кроме того, предлагается свод номенклатурных правил, призванных если не ликвидировать, то хотя бы уменьшить неопределенность, существующую в настоящее время в инфразональной биостратиграфии.
ИСТОРИЯ ИНФРАЗОНАЛЬНОЙ БИОСТРАТИГРАФИИ
А. Оппель (Oppel, 1856—1858) в своей знаменитой работе, посвященной юре Англии, Франции и Юго-Западной Германии и заложившей основы зональной стратиграфии, определил зону как горизонт, который даже в самых удаленных районах своего развития характеризуется одним и тем же комплексом видов. При этом он указал, что точность определения зон зависит среди прочего от количества хорошо описанных видов, особенно руководящих. В этой же работе Оппель уже использовал в качестве внутризональных подразделений так называемые горизонты, например горизонты Ammonites calloviensis и A. bullatus в зоне A. macrocephalus (Oppel, 1856—1858, s. 209). Вскоре В. Вааген (Waagen, 1869), установив первый филогенетический ряд батских и келловейских аммонитов, сформулировал концепцию эволюционных мутаций (качественных морфологиче-
ских преобразований) во времени и счел возможным определить зону как интервал, соответствующий длительности существования одной мутации. Это положение было развито М. Ней-майром, отметившим, что оппелевские зоны юры хронологически соответствуют средней продолжительности одной мутации наиболее распространенных морских животных, главным образом головоногих (Neumayr, 1878, s. 40). Уже тогда для многих исследователей юрской системы стало ясным противоречие между исторической преемственностью зональных шкал и их детальностью. Зоны, ставшие к этому времени общепринятыми, очевидно, не представляли собой самых дробных подразделений и могли быть расчленены детальнее. Таким образом, к концу XIX века определились два разных подхода к зональной стратиграфии. Зоны принимались или как минимальные биостратиграфические подразделения, или как некий стабильный стратиграфический "каркас", что подразумевало возможность выделения более дробных стратонов.
Дальнейшее развитие взглядов на детальную стратиграфию связано в первую очередь с именем С. Бакмэна и его незаслуженно почти забытой концепцией "гемеры" (hemera). Гемера по сути являлась геохронологическим эквивалентом биогоризонта. Она определялась автором как "хронологический индикатор" минимального стратиграфического интервала, устанавливаемого по "расцвету" (acme) одного или нескольких видов (Buckman, 1893, 1902). При изучении среднеюр-ских известняков Нижнего Оолита (Inferior Oolite Group) в районе Дорсета и Южного Сомерсета (Англия) Бакмэну путем тщательных послойных сборов аммонитов и сопоставления по ним разных разрезов удалось составить небывало детальную последовательность фаунистических комплексов (Buckman, 1893). Дело осложнялось тем, что породы Нижнего Оолита сильно сконденсированы и ни один из разрезов не является стратиграфически полным. Практически каждый прослой с аммонитами отделен от соседних явными или скрытыми перерывами. Чтобы справиться с такой сложной ситуацией, Бакмэн сначала установил послойную последовательность аммонито-вых комплексов в каждом разрезе. Затем он начал соотносить идентичные комплексы из разных разрезов с определенными условными временными интервалами — гемерами, индекс
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.