Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Стратиграфия и брахиоподы каменноугольных отложений острова Северный архипелага Новая Земля

ВАК РФ 04.00.09, Палеонтология и стратиграфия

Автореферат диссертации по теме "Стратиграфия и брахиоподы каменноугольных отложений острова Северный архипелага Новая Земля"

^ з од На правах рукописи

з и МАР т

МАТВЕЕВ Владимир Петрович

СТРАТИГРАФИЯ И БРАХИОПОДЫ КАМЕННОУГОЛЬНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ОСТРОВА СЕВЕРНЫЙ АРХИПЕЛАГА НОВАЯ ЗЕМЛЯ

Специальность 04.00.09 Палеонтология и стратиграфия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогаческих наук

Санкт-Петербург 1998

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте геологии и минеральных ресурсов Мирового океана ВНИИОкеангеология

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук, профессор Владимирская Е.В.

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук профессор Попов А. В.

Ведущее предприятие - институт геологии Коми Научного

Центра Уральского Отделения РАН

Защита состоится " Л6 " М<1р7л 1998 года в /5'час. 30 мин. на заседании Диссертационного совета К.063.15.07 по адресу: 199026, Санкт-Петербург, 21-я линия, д. 2, ауд. N

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СПбГГИ(ТУ).

Автореферат разослан " " реАр <2 л Я 1998 года.

кандидат геолого-минералогических наук Ганелин В. Г.

Ученый секретарь Диссертационного совета кандидат геолого-минералогических наук, доцент

В.В. Аркадьев

Введение

Остров Северный, площадью 47тыс. кв. км - часть Новой Земли. Широко распространенные на нем каменноугольные отложения и содержащиеся в них фоссилии рассматриваются автором в работе.

Актуальность работы. В 80-ые годы на острове началось сред-немасштабное геологическое картирование. Его осложняла слабая изученность каменноугольных отложений. Поскольку брахиоподы -часто встречаемая и оперативно определяемая группа фоссилий, то они и были привлечены для решения вопросов стратиграфии.

Цель исследований - создание стратиграфической схемы каменноугольных отложений острова, корреляция с общей шкалой и стратиграфическими схемами смежных регионов. Достижение цели требовало решения следующих задач: а) районирования территории и разработки местных стратиграфических схем для каждого района; б) выяснения распределения брахиопод по разрезу и выделения характерных комплексов; в) выявления биотических событий и их положения относительно границ местных подразделений и общей шкалы; г) корреляции выделенных региональных подразделений с одновозрастными подразделениями смежных регионов с помощью комплексного анализа органических остатков.

Основные защищаемые положения: 1) На основании литолого-фациалъного различия и структурного расположения разрезов в районе выделены структурно-фациалъные зоны (СФЗ): Баренцевская, Карская, Северная и для каждой из них предложена местная стратиграфическая схема. 2) В разрезе Баренцевской и Северной СФЗ установлено семь последовательно сменяющих друг друга комплексов брахиопод. 3)По комплексу фоссилий и геоисторическим этапам развития территории каменноугольные отложения расчленены на 7 горизонтов и 18 слоев с фауной. Произведена их корреляция с одноранговыми подразделениями Русской платформы и Западного Урала. 4) Показано, что в раннем карбоне территория является провинцией палеогеографической области Тетис; начиная с позднебашкирского времени, устанавливается связь региона с Бореальной палеогеографической областью.

Научная новизна. Предложена и обоснована новая редакция стратиграфической схемы каменноугольных отложений. Впервые составлена унифицированная часть региональной стратиграфической схемы. В двух структурно-фациальных зонах в отложениях выявлена непрерывная последовательность смены семи брахиоподовых комплексов, которые скоррелированы с комплексами Южноновоземель-ской структурно-фациальной зоны, Русской платформы и Западного

Урала. Проведена корреляция региональных подразделений с одноранговыми подразделениями шкал Русской платформы и Западного Урала. Уточнен возраст 7 свит, и одна свита выделена впервые. Уточнено положение нижней границы среднего карбона в регионе. Определены время и характер распространения бореальных элементов фауны в каменноугольных отложениях на Нойой Земле. Отмечены местные особенности развития биоты, выраженные в увеличении интервала биозоны у некоторых родов водорослей, форамшшфер, кораллов, брахиопод по сравнению с Русской платформой и Западным Уралом, начиная с ранневизейского времени.

Практическая ценность. Выделенные стратиграфические подразделения использованы при составлении листов среднемасштабной Государственной геологической карты, и региональной стратиграфической схемы Урала и Новой Земли (1994). Биостратиграфические исследования автора внедрены в разработки по темам ВНИИОкеангео-логия "Изучение верхнепалеозойских отложений Баренцевоморского бассейна" и "Разработка стратиграфических схем палеозойских, мезозойских и кайнозойских отложений с целью обеспечения геологосъемочных работ на Западно-Арктическом шельфе".

Фактический материал. Был собран автором во время полевых работ в составе Западно-Арктической партии Полярной морской геологоразведочной экспедиции (1982-1989гг.) и отдела стратиграфии ВНИИОкеангеология (1990г.). Для характеристики местных подразделений использовано около 100 разрезов, большая часть которых выявлена и описана впервые. Собраны и изучены органические остатки из более чем 2000 местонахождений. Они представлены в коллекциях шлифами с фораминиферами (2200шт.), кораллами (более 2000шт.), первыми тысячами экземпляров брахиопод, первыми сотнями - коно-донтов, гониатитов, мшанок. Всего определено более 450 видов брахиопод, относящихся к 160 родам.

Апробация работы. Содержание диссертации доложено на заседании ученого совета ВНИИОкеангеология (в мае 1997г.). Отдельные положения работы рассматривались на IV Всесоюзной школе по бра-хиоподам (1991г.), на XII Геологической конференции Республики Коми (март 1994г.) и Первом международном симпозиуме "Биостратиграфия нефтегазоносных бассейнов" (декабрь, 1995г.) в С.- Петербурге.

Публикации. По теме диссертации имеется семь публикаций.

Объем работы. Диссертация состоит из двух томов. Первый том содержит 153 страницы машинописного текста, который сопровождается 21 таблицей, 37 рисунками и списком литературы (295 наименований). Второй том (приложения 1-УШ) включает описание стра-

тотипических и опорных разрезов 21 местного стратиграфического подразделения, три схемы корреляции разрезов, две таблицы распределения брахиопод и 30 палеонтологических таблиц брахиопод с пояснениями, региональную стратиграфическую схему. Фотографии выполнены на кафедре палеонтологии СПГУ Б.С. Погребовым, за что автор ему глубоко признателен. Автор считает приятным долгом выразить глубокую благодарность доктору геолого-минералогических наук проф. Е.В. Владимирской за научное руководство и кандидату геолого-минералогических наук Г.Е. Черняку за постоянные консультации и овладение методикой исследования, а также Н. В. Калашникову, С.С. Лазареву, В.И. Полетаеву, В.И. Устрицкому, В.И. Давыдову, Т.Н. Степановой, В.А. Чермных, чьими консультациями и советами он пользовался; М.Ф. Богословской, Л.Ф. Кузиной, И.П. Морозовой, И.Д. Ткачевой, сделавшими ряд определений возраста фауны. С удовольствием особую благодарность автор приносит О.Л. Коссо-вой, Г.С. Кропачевой, М.Ф. Соловьевой, H.H. Соболеву, в непосредственном контакте с которыми осуществлялась сама работа.

Раскрытие и обоснование защищаемых положений:

После обнаружения каменноугольных отложений на Острове Северный прошло немногим более ста лет; этапы изучения обобщены в немногочисленных работах А. Шренком (Schrenk 1854), ВихмаНом (Wichmann, 1886), Б.В. Милорадовичем (1947). Ю.Г. Рогозовым (1970). Последний этап связан с началом тематических исследований (Чермных, 1976; Андреева и др., 1979; Калашников, 1980) и средне-масштабной геологической съемкой, проведенной Западно-Арктической партией ПМГРЭ с участием автора.

1. Характеристика местных подразделений и структур-но-фациальное районирование каменноугольных отложений

В каменноугольный период сформировались отложения, представляющие ряд фаций от сублиторальных до глубоководных. В Баренцевской СФЗ, прослеживающейся субмеридионально вдоль одноименного побережья, в течение карбона непрерывно накапливались мелководно-морские преимущественно карбонатные отложения. Они содержат разнообразные органические остатки. Мощность отложений изменяется с запада на восток от 1500 до 800 м. Для Северной СФЗ, протягивающейся с запада на восток от Баренцевоморского побережья к Карскому - характерны прибрежно-морские терригенно-карбонатные отложения, содержащие многочисленную бентосную фауну. В разрезе отмечены многочисленные перерывы в осадкона-

коплешш. Мощность отложений в Северной СФЗ составляет около 2500 м на западном побережье, а на восточном - изменяется с севера на юг от 10 до 1200 м. В пределах Карской СФЗ, занимающей центральную и, преимущественно, восточную части острова, в глубоководных условиях формировались пелагические глинисто-кремнистые осадки с остатками конодонтов и радиолярий. Их мощность возрастает в северо-восточном направлении от 100 до 1600 м.

Существенные изменения состава пород по разрезу отражены в выделении 16 свит и 5 толщ, из них 9 свит и 4 толщи описаны автором или при его непосредственном участии (Том II, прил. I), (рисЛ).При описании подразделений (в Томе I) автором произведено расчленение стратотипических и опорных разрезов на пачки, которые по комплексу признаков прослежены на площади стр}таурно-фациальной зоны. По органическим остаткам обоснован возраст пачек; при этом составлено 11 таблиц, показывающих распространение брахиопод по разрезу.

2. Распространение и биостратиграфическое значение каменноугольных брахиопод на Острове Северный

Ассоциация брахиопод представлена 160 родами 50 семейств из 9 отрядов. На территории района она разделяется на два палеобио-топа: богатый и разнообразный в Баренцевской СФЗ и меньший по численности и разнообразию в Северной СФЗ. Анализ вертикального распространения брахиопод (представленный в таблицах родового (Том I, табл. 13-17) и видового распределения брахиопод (Том II прил. V, VI)) позволил выделить 7 комплексов. Их последовательность в разрезе отражает как закономерную смену экологических условий в бассейне, так и этапы эволюционного развития архетипа.

В работе комплекс брахиопод относится к биостратиграфическому подразделению, выделенному по стандарту "комплексной зоны". При выборе вида (или рода) индекса принималось во внимание и их коррелятивное значение.

В Баренцевской СФЗ комплексы разделены на 9 подкомплексов, а в Северной СФЗ на 13. Реже в них выделяются и слои с фауной (табл. 1-1, 1-2).

Сравнение развития ассоциации брахиопод на острове Северный со смежными регионами в раннем карбоне

Турне-косъвинское время раннего визе (табл. 1-1)

Наибольшее сходство в развитии ассоциации приходится на нижнюю зону - Еи<1охк1а. Она прослеживается на территории всего архипелага, и ее верхняя граница совпадает с таковой на Западном

БАРЕНЦЕВСКАЯ ЗОНА

Мнтюшимш екая подзона

Глазовская под юна

КАРСКАЯ ЮНА

Рогачсвская подзона

Литкннская полона

Огоаская подзона

СЕВЕРНАЯ ЗОНА

Русскогаванская под¡она

Споронаводоксия под юна

I

X

ш со

медвсжинскак тодща

всрмиолрснисв-ская подсвига

\

« X

КС " ы о. и

лавровская

сосновская толща

С1СЛОВСКОЯ

с вш а

кр)гловская толща

нижнсоарсниов-ская полсви га

споронаво- N локская свита

* 5

Э '

ксснн искан толща

капризн инекая свита

^тттг

_ I

монсеевскам свита

гороовскии рифовый комплекс

мил и некая свита

ссипоеская свига

миланская свита

ледян отава иска я свита

лагсрнинская свита

ё.8

близнецов-скаи свита

крас пор партита некая толща

рогачсвсьая свита

мпкитовскан

СВИ1Л

горяковская свита

спокоишшскам свита

Рис. Схема сопоставления местных подразделений Острова Северный архипелага Новая Земля.

Таблица 1-1. Корреляция комплексов брахиопод нижнего карбона новоземельского архипелага с зональными подразделениями по брахиоподам европейских регионов России._

. i 6 А PEHUEBCKAfl СЕВЕРНАЯ ЮЖНАЯ ЗАПАДНЫЙ УРА njpyC.nn.

gl i - § О пойксмппекс и СЛОИ с шаунои S О гедксмппЕкс и СПОИ с Фауной ПОДКОМПЛЕКС il Ч ВИДОВАЯ ЗОНА РОДОВАЯ

•ж - ■^чл" St. рlicatostrlata - St. plicatostriata - Striatifera magna 3 •

« к .й- L. edelburgensis L. edelburgensis L. edelburgensis «Л L. edelburgensis P

ж - il : аг Striatifera magna - Latiproductus latissimus Striatifera gicber Latîproductus ex gr. latissimus - Soirifer ex gr. bisulcatgs Latiproductus latissimus 3 Latiproductus latissimus Э u о "О Ci- °

G igantooroductus tenuitestis s Latiproductus irregu-lariformis Semiplanus semiplanus Semiplanus semiplanus - Davidsonina carbcnaria G i далtooroduc tus striatosulcatus

о - * з п G igantoqroductus crassus fs s G i gantcproductus giganteos ti 5 »ü

- Gigantopr. janischew skii-Semipl.semiolan p a Striât, ex gr. soini-fera-Semipl.semiplanus « G i gantcproductus máximos ■g

о ч » Delepinea ccmoides -Globosoproduct mirus о Delepinea ratingensist Slobosooroductus mirus G. janischewsMi Oelepin. ccmoides Glcboscproductus mirus ■g

- чт * Daviesie). llangolen Leotaq.-Palaeochor ? a Megachonetes russicus Deleoinea curvata Pustula pustulosa - Palaeochoris-tites(?) cinctus 1 Delepinea uralica 0 1

* i i l/niso. ex gr. tornac Unispirifer sp. ■> 1« Lev. chtmerosa-Pala eochor.? desinuatus -si

I £ Uiisoir. tornacensis Unispir greenockensis * Lev. hyperoorea-Pa-laeochor. cinctus 1 ?|5

Z £ 1 S 1 s Ecmariniopsis waschk Eudoxina media Spwulicosta gorskii Eudoxina cf. média Eomartmiopsis waschkuricus - Eudoxina media .521

w 2 1 s i , Í г Eudoxiria media с Tcmiproductus ex gr. f cmiWiens i s-Punctosp i -rifer ex qr. malevkens. Eudoxina tnedia ¿u Eudoxina Tulathyris

1 5 ' «3 Jnispirifer cf. torna cens is Eudoxina cf. média -Parai lelora nupera SpTrTfer? pseu3o-' suavis

i -Davieelella 11angoléñale - Ра laeochor.istitesf?) cf. cinctus

Урале, но несколько выше, чем на Русской платформе. В Северной СФЗ евдоксины единичны (преобладают Parallelora и Imbrexia), в Баренцевской и Южноновоземельской - весьма многочисленны и видимо появляются уже в позднем фамене. Широко распространены униспириферы, в чем наблюдается сходство с палеобиотопом на о-ве Вайгач. В Баренцевской СФЗ униспириферы из нижней части комплекса, видимо, относятся к группе "tornacensis-2", а в верхней - к группе "tornacerisis-1 "(Симаков и др., 1988). У ассоциации брахиопод Северной СФЗ намечаются связи с Тихоокеанской палеобиохорией.

Ранневизейское (радаевско-бобриковское) время Интервал уверенно охарактеризован родом Delepinea лишь на севере архипелага. Корреляция Баренцевской и Южноновоземельской СФЗ с северным участком осуществляется по совместному нахождению лептагоний и видов Pustula pustulosa, Palaeochoristites(?) cinctus.

Поздневюейское время Интервал уверенно коррелируется на территории архипелага и в смежных регионах. Лишь в Южноновоземельской СФЗ пока не найдены глобозопродуктиды, но уровень фиксируется по эпиболе Delepinea cf. comoides и появлению Gigantoproductus janischewskii. Подобное сочетание видов наблюдается и на О-ве Северный. Отложения, лежащие выше, охарактеризованы родовой зоной Gigantoproductus-Semiplanus, одноименной для Русской платформы и комплекса Баренцевской СФЗ. В Северной и Южноновоземельской СФЗ архипелага гигантопродуктиды не могут быть использованы корректно из-за недостаточной изученности. К особенностям развития архетипа видимо следует отнести более раннее, чем на территории Европы, появление гигантопродуктид.

Серпуховской век На территории архипелага и в смежных регионах отмечается эпиболя латипродуктид в сочетании с родом Gigantiproductus или Striatifera (последние переходят и в башкирские отложения). Особенности развития архетипа в районе связаны с более ранним, чем в смежных регионах, появлением родов Karavankina, Callispirina и появлением бореальных родов - Tolmachoffia и Andreaspira. На западе Andreaspira сосуществуют с донбасскими формами, а на севере (Tolmachoffia) - с видами из Северной Киргизии. Кроме того, в Северной СФЗ м одер а то пр о дуктиды и грубоскладчатые гигантопродуктиды распространены до конца серпуховского века.

Сравнение развития ассоциации брахиопод на Острове Северный со смежными регионами в среднем и позднем карбоне

Башкирский век (табл. 1-2) На территории архипелага происходят изменения, аналогичные таковым и в смежных регионах. Вымирают руководящие визейско-серпуховские рода, а наряду с продолжающими существовать родами О^Луос^иБ, РгоёисШБ, Апициаинна, Кго1о\та, ЕсЫпосопсЬия, Бр^ег появляются неизвестные в раннем карбоне рода РагасЬоп$Ше$, 11ейси1айа, ЕИ\а(?). Особенности, отмечавшиеся ранее для Южноново-земельской СФЗ (Дедок, 1981, 1984), характерны и для Острова Северный. Они заключаются в низкой плотности популяции видов рода СЬопБШеБ е. 1., а в Северной зоне - вытеснением этого рода морфологически близкой ему формой ЬапБртГег, наличием многочисленных долго жмущих видов, развитием эндемичных видов и родов, а также одновременном присутствии в палеобиоценозе родов и видов Тети-ческой и Бореальной провинций.

Московский век

В Баренцевской СФЗ продолжается филогенетическое развитие рода СЬопзШеБ 5. е. Его отличительной чертой является отсутствие хо-риститов группы "Ыегих^Ьеу!". Анализ характера фенотипических изменений на границе башкирского и московского веков позволяет предполагать, что по мере продвижения в северо-северо-восточные районы Европейской территории ее доминирующее значение снижается. Фиксируется появление некоторых родов и видов брахиопод раньше, чем в смежных регионах, что уже отмечалось и ранее (Калашников, 1980). В Северной СФЗ укрепляется эндемичное ядро комплекса, наряду с увеличением числа бореальных восточно-казахстанских и таймырских форм. В Южноновоземельской СФЗ своеобразие в развитии архетипа сохраняется до конца века.

Позднекаменноугольная эпоха Развитие архетипа в Баренцевской зоне и смежных регионах сходно в основных чертах. Отличается оно на видовом уровне и появлением родов Бореальной биохории НоггЫоша, Аш(1аШЬи$, АсЬипоргоёисШБ, а также единичных представителей ЬапБрюГег у верхней границы комплекса. В Северной СФЗ сохраняется тенденция к увеличению числа бореальных форм. Последние, совместно с эндемичными видами, составляют уже около 50% комплекса к концу позднекаменноугольного времени и представлены родами ЕоШБОсЬопйез, ^кШе11а, 1Ъи1ерго(1исШ8, Сапсппе11а. У верхней границы комплекса к ним добавляются Уегс^ата, Ногп(1оша, Ва1акЬоша, АшсипШш.

Таблица 1-2. Корреляция комплексов брахиопод среднего-верхнего карбона новоземельского архипелага с зональными подразделениями по брахиоподам европейских регионов России.

* о «J В А Р Е HUËBCKAH С E ВЕРНАЯ ЮЖНАЯ ЗАПАДНЫЙ УРАЛ РУС.ПП.

3 z « i 1 ПОДМИГНЕМ; И СПОИ с аяунои 5 поаг.смтшчс и СПОИ с Лаунои ПОДчСЖПЕКС ВИДОВАЯ ЗОНА РОДОВАЯ ЗОНА

^ Ж U § W* U Trautscholdia traut-scholdi-Plicospiri-ferella gjeliensis о г Neospirifer sterlita-makensis-Plicospiri-ferella gjellensle 7 5 Neospirifer condor 1-fortnie - Trautscholdia fritechi Plient if. Cllllltlt.,

ja ut «J о ж MJirwoodla pseudoar-tiensis - Choristi-ts k cm iens 1s . il TrautscbaMia ussen-sis- Callispirina cf. ornata ? Trautscholdia jigu-lensis - Tcmiopsls □etrenkoi Ttiutsch.-Cubicula

о ■Ш ж ■ж с» . ж - M M о Ch. loczyi trans versalis Trautscholdia schantugensis i* M p. "Ti Choristites priscus -Neomurtal la miloradovitchl Kutorginella novosemslica «î «iи Se ♦J о ¿3 Choristites sowerby1 Choristites urallcus Ol и и Ts s s»

ж ж M «_» -ж эв M m « ^ Choristites pri- scus Choristites radl culosus *n U •4 W О Crulgania aff. lata -Choristitas cf. globuHfcrmls Chaoiella gruerevaldtl -№taia novosemalica 1J в Choristite3 priscus Cheristitea-radicu-losua Choristites inferus ti «.2 fia3

JC Ui ш «J s а = Choristites cf. notabilis - Paracho-ristltes ahdygensis S Parachoristites moelleri -Spirifer striatus Spirifer striatus - Semicostella boreal1s Choristites notabl-11s Choristites planus г

ж -e ■ V ж w s эс Ч ш ЭЕ о о *. CW Antiquatonia jure-zanica Parachoristites cf. volongaensis k. с с %. CL. Parachorlstltes cf. baschklricus -Purdonella oncestrails Productus productus Parachoristites bisulcatiformie-Purdooe1la ancestral 1s - Productus concimus »л s BaJd№letJ9Lfe> 1 ch. bisulcatlformis Ovatla postovata-Choristites pseudo-blsulcatus • 3i I2 i за I Л л S3

2 - Choristites pseudcbisulcatus - Choristltea bl6ulcat1form1e

Граница между карбоном и Пермью по брахиоподам нерезкая. Переходные слои отнесены автором к каменноугольной системе.

3. Распространение фоссилий в каменноугольных отложениях Острова Северный и методы региональной и межрегиональной корреляции

В районе выделено 7 горизонтов. В Баренцевской и Северной СФЗ они отвечают частям свит, в Карской СФЗ, особенно в среднем-верхнем карбоне - целым свитам. Горизонты охарактеризованы конкретными фаунистическими ассоциациями, которые отражают этапы развития фауны. Межрегиональная корреляция отложений осуществлялась "матричным способом" (Соловьева, 1984), с учетом особенности развития биоты в районе. Производилось сопоставление выделенных горизонтов и слоев со стратотипом (стратотипической областью) - Русской платформой и Уралом (табл. 2-1, 2-2). Сравнение "по одноименным формам" использовалось для корреляции с удаленными регионами: Центральным Казахстаном, Северной Киргизией в раннем карбоне и Прибалхашьем, Таймыром, Северным Верхояньем в среднем - позднем карбоне.

Горизонты нижнего карбона Близнецовский горизонт Нижняя граница условно совмещается с границей девонской и каменноугольной систем и проводится по появлению видов-ивдексов. Для горизонта характерны водоросли Palaeoberesella и Pseudocamaena (вытеснившие харовые - Umbella и Quasiumbella). Среди форамшшфер на разных этапах доминируют последовательно Bisphacra и Earlandi;i; Chernyshinella, Latiendothyra и Palaeospiroplectammina; Toumayella. У кровли горизонта появляются водоросли Kamaena и Exvotarisella, фо-рамшшферы, Planoendothyra, Globoendothyra, Forschia, Loeblechia, Plectoendothyranopsis. Кораллы представлены: в низах горизонта родами Roemeripora и Syringopora, в средней части - Calmiussiphyllum, Cyathoclisia, Uralinia, Zaphrentites, Sychnoelasma и в верхней -Siphonophyllia, Lithostrotion, Keyserlingophyllum, Disphyphyllum. Коно-донты родов Polygnathus, Clidognathus; Siphonodella и Scaliognathus позволяют проследить горизонт в глубоководных отложениях и способствуют его расчленению на подгоризонты с выделением слоев с фауной. Особенности в развитии биоты проявляются в более раннем, чем на Русской платформе и Урале, появлении эоглобоэндотир, гло-боэндотир, плектоэндотиранопсисов среди фораминифер и палеосми-лий, литостроционид и дифифиллумов - среди кораллов. Столь раннее появление последних характерно для Казахстана (Ивановский,

n

Таблица 2-1. Корреляция биостратнграфических подразделений нижнего карбона Острова Северный с зональными подразделениями европейских регионов России._

ТОДГОРИ ЗОНТ

ВЕРХНИЙ

НИЖНИМ

Характерна» кснлпекс ил* сгси с фауной

БАРЕНЦЕВСКАЯ

PlacGsUffiTla versaMl

СЕВЕРНАЯ

Характкрлм ксмппекс или СИ» С »АУ1СЙ

s - Plectostaffella

varvanensis, bostaffellina paraprotvae; Latiproductus edelburgensis

Asteroarcnaedilcus rugosus,

Glob ivalvulina; Latiproductus latissimus

Ecplectostaffella acuninata Parastaffella utcaensis_ Éóstaífélla mirifica, Latiproductus edelburgensis

ЗАПАДНЫЙ УРАЛ

КСНПГСКСНАЯ ЗОНА

Eostaffella postproikensis

latiproductus latissimus

РУССКАЯ ПШ«СРМА

ЗОНЫ «OPAHWttEP

"Eosiginilina explica ta Honotaxinoúfcs stfcplarvi

Eostaffe 11ira protvae

Pseudoendottyra

globosa -Neoarchaediscus parvus

В E P X H.

EndoUiyranopsis sphaerica - Eostaffella ex gr ikensis; Garigamophy llira boreale

Eostaffe 11 ikensis tenebrosa Eostaffella tenebrosa Gi9antoprod.striatosulcatus Endothyranopsis sphaer.

Eostaffella ikensis Gigantoproductus giganteus

Enfothyraropsis crassa - Archaediscus gigas; Saniplanus semiplanus

liscul I

Endothyranopsis crassa, Gi-gantcproductus magnifica

Archaediscui krestovnikovi; Globosoproduct nirus

Endothyranopsis aspressa, Globosoproductus nirus

Uralodiscus rotundus - Amarchaediscus eospirilin oide;

toparastaffeíla gunpTex lita;

Sinfionoderidron caeaiitosmi

8 E P X нии

Tournayalla «eellen-fblaaospiroploctarnira xdiversa; Scaliognathus anchar al is

Utiendoüiyra latispiralis-Palaaospiroplectaraina tchernyshinensis, Siphonodella cf. crenulata

_Uralodiscus rottndu9

Uralodiscus pFvraevus EcparastafOTIa simple* Densoeporites goniacantus l)airel1a cfcratica, tevitusia hunerosa _ "Spinoendothyra cost¡Tira latiendothyra latispiralis

Chernyshinella glaniform Eudoxina regia

Ю№ИИ

Вísphaera malevkensis - Earlandia nin ira; Eudoxina media

CharnyshinelU crassiuca Eudoxina media

Siphcmlella sulcata

Eostaffella ikensis

Eostaffella proikensis Archaediscus gigas

Ervtothyrancpsis caipres. Archaediscus Vrestovn.

Ammrchaediscus primae-vus-Uralodiscus rotundus

EcparastaffeTla siStTlex" Eoendothyranopsis dooica DáTriaTTaí tifíelo ides-

. Tournayjl la moelleri__

Spinoendothyra cost ifera Titierendoth. tuberculata

Chemyshinella glcroifor* Palaeos.tchernyshinensis

Eochernyshinella dísput abiliSrlaaiíSvel la. beata Biipniera iraievteisis Earlandia «linima

1967) и Восточного Таймыра (Рогозов, 1972), но на Урале отмечается как исключение. Мощность горизонта 40 -330 м.

Черномысовский горизонт Нижняя граница проводится по появлению среди форамшшфер примитивных фузулинид - эопараштаффелл, а также родов Omphalotis, Valvulinella, Pseudolituotubella, Eoendothyranopsis, Dainella. Среди кораллов появляются Siphonodendron и Clisiophyllum. У бра-хиопод изменения в архетипе происходят на уровне отряда, а среди водорослей известны новые рода Ortonella и Koninkopora. Слои с фауной не прослеживаются только в Карской СФЗ. В отличие от смежных регионов, отмечается более раннее появление единичных фузулинид рода Pseudoendothyra и типичных Archaediscus (чаще Ar. karren). Мощность - от 2 до 150 м.

Карский горизонт

Нижняя граница проводится по появлению видов-индексов, го-ниагитов генозоны Beyrichoceras-Goniatites, многообразию архедис-цид, из групп Ar. krestovnikovi, Ar. moelleri, Ar. karren, многочисленных эндотир групп En. prisca, En. bradyi, En. similis. Горизонт прослеживается в отложениях по всей площади района. В Карской СФЗ он расчленяется только на подгоризонты, по редким форамшшферам и конодонтам родов Gnathodus, Lochriea, Paragnathodus. Мощность изменяется от первых до 300 м.

Берховский горизонт Нижняя граница проводится по появлению водорослей Donezella sp., форамшшфер родов Neoarchaediscus, Biseriella, Globivalvulina, Eostaffellina, гониатитов генозоны Uralopronorites-Cravenoceras конодонтов - Paragnathodus aff. nodosus, a среди кораллов - эпиболе рода Carcinophyllum.

Горизонт не разделяется на подгоризонты в Карской СФЗ. Здесь он охарактеризован конодонтами родов Paragnathodus и Gnathodus, а в верхах определялись Gn. bilineatus bollandensis. Особенностью распределения фауны в горизонте является повсеместное присутствие в его верхней части эврифациальных мелководных форамшшфер, с появлением в Северной СФЗ первых среднекаменноугольных Millerella uralica, M. ex gr. umbilicata, a так же эоштаффелл группы Е. mirifica (с подвидами), Е. pseudostruvei (с подвидами). Мощность горизонта ог первых до 300 м.

Горизонты среднего - верхнего карбона

Капризшнский горизонт Нижняя граница резкая и фиксируется, на всей площади распространения отложений, перестройкой архетипов у всех групп био

Таб.чпца 2-2. Корреляция биостратш-рафических подразделений среднего-верхнего карбона Ос тропа Северный с зональными подразделениями европейских регионов России.

СИСТЕМА [ о о —X о ТОДГОР изинт 1 БАРЕНЦЕВ С. КАЙ СЕВЕРНАЯ ЗАПАДНЫЙ УРАЛ ........ РУССКАЯ ППАТКЛШ

ж а м о ж а. Характерна комплекс или слои с млей Характер«« комплекс или спсисадун» КСМПГЕКСЯАЯ ЗОНА Daixina bosbvC.- D. robustä ЗОНЫ COPWMMttP

иг < I а «= о >. о X X UJ Z < ж 3 ÜT о л 11 3 ВЕРХ НИИ Daixina bosbyt.-D.robusta

UsvaeUa (?) usvae - Protcnodosaria praearsor; Timania dobroljtfxivae Oaixira sotersTS Jiqulites iiaulit.es Daixina socensis Jiqulites nqulites

Triticites stucenbergi Tr. rossicus-Tr. stucken

ни» НИИ Protr iticites so. - Obsoletes sp.; Cornuchyllun Kokscharow1 Tr.(Waslareticus-Tr.acutus Tr. twas iareticus-fr.acut.

Montiparus rontiparus Montiparus montiparus

Pr.pseudcnont-Cbs.obsoletes Pr. pseutorotit-Obs. obso let

•Ж 2С X «3t Ui а о •Х о са О х: о о ж £ S >с О а X * 3 < са 1 U <> а. ВЕРХ им <л и W 3 Й I 1 Neostaffella paradona - Fusiella lancetiformis; ldiognathodus robustus | Fusulinella bocki, Choristites sowerbyi Fusulina cilindrica-Fusu-linella bocki-F. pddölsk

Fusulinella coloniae, Chori stites laticostataefprmis Fusulinella coloniae-Bee-deina kareresis

•S X X Ж 2К ни* НИИ ScJmberteHa ex gr. pauiiseptata - Profusuhnalla prisca, Neostaffella sphaerotdea Aljutovella priscoidea, Choristites priscus Beedeina pseudoelegans -Fusulinella stfipulchra, Aljutovella priscoidea

Profusulinella prisca Choristites inierus Schubertella paucisepta-ta-Aljutovella aljutovica

1 ш ВЕРХ и ! ¡3 а 1 fseutostaffella ¿¡отеку i-Огака ine IIa pararhcrcboi(Jalis Aljutovella tikhonovichi, Choristites notabilis Cerella soicata-Prof. rom biformis-Al. tikhonovichi

Ozawainella pararhartxndaH Prof. parva, Chorist planus Ozaw. pararhorboidalis -Profusulinella primitiva

■S X * SL X н и * н и й Semistaffella pnmitiva - Staffellaeforaes Staffellaeformis Pseudostaffella prae^orskyi Choristites bisulcatiformis St.staffeUaeformis - Ps. praegorskyi, Ps. ргоогака

Pseudostaffella antigja - Semistaffella variabilis PS. antiqua, Ch. bisulcatif Pseudostaffella antiqua

Hastaffella postrosquensis - Plectostaffella bogdanovkensis; Declinognathodus noduliferus > Eostaffella postirosquensis Cferistites pseudobisulca-tus tost. postmosquensis-Plec tostaffella varvariensis P). 6ög3anovkensis

ты. Среди альгофлоры широко распространились ОопегеНа. У фора-минифер доминирующая роль переходит к фузулинидам. Наблюдается практически полная смена родов среди кораллов. Выше границы известны лишь единичные ОЛипорЬуЛит и Ра1аеохтШа. Среди брахио-под происходят существенные изменения в отрядах СИопеМа, Productida, ЗршГепёа. У гониатитов определены РгоБс1штаЫие5 ¿еЦрте1 и КагёаППе$ ер. по\\ По конодонтам граница проводится по появлению рода Declinognathodus.

Горизонт на большей части площади разделяется на подгори-зонты. Отдельные слои с фауной протягиваются и через Карскую СФЗ. Особенность в развитии ассоциации форамннифер - преобладание эврифациальных форм и примитивных эоштаффелл, а в верхах горизонта - почти полное отсутствие алыотовелл и верелл, характерных для комплексов в смежных регионах. Мощность 30 -700 м.

Крестовский горизонт

Нижняя граница проводится по появлению видов-индексов, у брахиопод - группы "тонкоребристых" хориститов, кораллов рода ВоШгорЬуПит, гониатитов родов 01аЬо1осегаз, \Vinslowoceras, коно-донтов рода Neognathodus. Горизонт прослеживается по всей площади распространения отложений, но не охарактеризован фауной в Литкинской подзоне.

Особенности в составе палеобиоценозов связаны с доминированием суперститового (Степанов, 1958) комплекса среди фораминифер и практическим отсутствием общих видов среди бентосных форм Баренцевской и Северной СФЗ. Мощность горизонта изменяется от 10 до 400 м.

Борисовский горизонт

Нижняя граница проводится по появлению фораминифер семейства Schwagerinidae и конодонтов Б^ерЮдпа!!^!« ехсеЬш; многочисленны брахиоподы Мшгтк^а рхе^оагйеш!*, Суро*ршГег е^е^агёйи.

Особенность развития биоты проявляется в широком распространении "мелких" фораминифер, с преобладанием протонодазарий, обеднении родового состава кораллов, исчезновением колониальных форм. Здесь также известна флора ангарского типа.

Горизонт прослеживается по всей площади распространения отложений и только в Литкинской подзоне не разделяется на подгори-зонты.

У верхней границы горизонта в полных разрезах фиксируется пачка переходных слоев от 10 м. в Северной СФЗ до 0,05-0,1м. в Карской СФЗ. В ней на фоне каменноугольных форм у разных групп присутствуют виды, характерные для ассельских отложений ранней пер-

ми. Мощность горизонта изменяется от 10 до 250 м. Для перекрывающих отложений, принадлежащих к пермской системе, характерно появление многочисленных и разнообразных хемигорднусов, гейнит-цин, нодозарий, среди "мелких" фораминифер, разнообразных Tschussovskenia и Heritschioides среди кораллов, среди конодонтов -появление неогондолелл и частая встречаемость нового рода, выделенного Хендерсоном.

4. Основные черты палеогеографии Острова Северный в каменноугольный период.

В районе осадки накапливались в морском бассейне, представлявшем собой субмеридионально ориентированный прогиб. Его глубоководная часть разделяла области мелководного осадконакопления, отвечающие Баренцевской, Северной и Южноновоземельской (занимала часть Острова Южный) структурно-фациальным зонам.

Турнейский век - раннее вше (блюнецовско - чергюмысовское

время)

Трансгрессия paímero турне сменяется регрессией в позднетур-нейское время, вслед за которой отмечается углубление бассейна в косьвннское время и регрессия в радаевско-бобриковское. В условиях гумндного климата на шельфе отлагались карбонатные осадки, а в пределах глубоководной части бассейна накапливались глинистые и кремнистые илы.

Позднее визе - серпуховский век (карско - берховское время)

Аридизация климата, поздневизейская трансгрессия и регрессия в серпуховский век существенно изменили состав осадков. На всей площади района формируются карбонатные разности пород. Лишь в самой глубоководной части бассейна в серпуховском веке накапливаются слюдисто-известково-кварцевые пески, слагающие подводные конуса выноса.

Башкирский век (капризнинское время) - московский век (крестовское время)

Регрессивно-трансгрессивный цикл осадконакопления сходно развивается в башкирский и московский века. Начавшееся сокращение площади океанического бассейна в Северном полушарии, тектоническая активность на Урале и в Арктике приводят к постепенному изменению аридного климата на равномерно - влажный умеренный. В районе резко прекращается карбонатное осадконакопление в глубоководной части впадины. На протяжении башкирского века затухает процесс рифообразования, а в московском веке нарастает объем тер-ригенной составляющей в осадках. Происходит сокращение площади карбонатного шельфа.

Позднекаменноуголышя эпоха (борисовское время)

Регрессивный в касимовском веке и трансг рессивный в гжельском цикл осадконакопления развивается с затуханием карбонатона-копления. Повсеместно отмечается обеднение в составе биоты и замещение субтропических элементов бореальными. В первую очередь существенно изменяется состав альгофлоры, среди которой начинают преобладать бурые водоросли, а не зеленые, как в смежных регионах. Автор связывает перемены с дальнейшим похолоданием климата и изменением состава осадков.

заключение:

Различия в условиях формирования каменноугольных отложений на площади Острова Северный зафиксированы выделением трех структурно-фациальных зон: Баренцевской, Карской и Северной. Сравнительный анализ цикличности формирования осадков и периодичности эвстатических колебаний позволяет предполагать, что на характер осадконакопления на Острове Северный в карбоне в большей степени оказывали влияние колебания уровня моря, климатические изменения и, в меньшей степени, эпизодическая активизация источников сноса.

В разрезах Баренцевской и Северной СФЗ установлено семь последовательно сменяющих друг друга комплексов брахиопод, в которых доминируют виды типичные для Русской платформы и Западного Урала, но появляются формы и из восточных (Зауральских) регионов.

По комплексу фоссилий (брахиоподам, фораминиферам, кораллам, конодонтам, гониатитам, альгофлоре) и геоисторическим этапам развития территории обосновано выделение семи региональных горизонтов и 18 слоев с фауной. Анализ осадконакопления показывает, что границы горизонтов близки к границам крупных циклов седиментации.

Предложена корреляция разработанной рег иональной стратиграфической схемы района со смежными регионами.

В раннем карбоне район являлся частью области Тетис, а с позднебашкирского времени его северная территория попадает под нарастающее влияние Бореальной палеогеографической области.

Использование комплекса корреляционных методов позволило установить некоторые особенности развитая биоты в регионе:

-присутствие суперститовых комплексов фораминифер;

-более раннее, чем в смежных регионах, появление отдельных родов и видов среди бентосных типов фауны.

Учет данного явления при внутрирегиональной и межрегиональной корреляции позволил избежать негативных для стратигра-

фии последствии от смыкания не смежных бностратиграфических зон (обычно формальный анализ подобного явления приводит к выводу о наличии стратиграфического перерыва в разрезе).

Выявлен резкий биосгратшрафический рубеж в основании ка-признинского горизонта, подошва которого может коррелироваться с границей нижнего и среднего отделов каменноугольной системы.

Работы автора по теме диссертации:

1. Каменноугольные и пермские отложения района Ледяной Гавани (Северный остров Новой Земли). - В кн.: Стратиграфия и палеонтология палеозоя Советской Арктики /В.И. Бондарев (науч. ред.), Л., изд. ПГО "Севморгеология", 1989, с. 32-41. (Соавторы: Соболев H.H., Устрицкий В.И., Черняк Г.Е.).

2. Кораллы Rugosa среднего карбона - нижней Перми европейской части СССР. - В кн. VI Всесоюзный симпозиум по органогенным постройкам и рифам. Свердловск, 1991, с. 72 - 74. (Тр. Ин-та геол. и геох. Ур. отд. АН СССР) (Соавтор: Коссовая О.Л.).

3. Пермские отложения Новой Земли,- В кн. Пермская система Земного шара/Б.И. Чувашев (отв. ред.). Екатеринбург, изд., УрО АН СССР, 1991, с. 58-59). (Тезисы докладов).(Соавторы: Повышева Л.Г., Соболев Н.Н, Устрицкий В.И., Черняк Г.Е.).

4. Каменноугольные отложения Северного острова архипелага Новая Земля. - В кн.: Бностратиграфия нефтегазоносных бассейнов /А.И. Киричкова, Г.Э. Козлова (отв. ред.). СПб., изд. ВНИГРИ, 1994, с. 61 -62 (Тезисы докладов). (Соавторы: Коссовая О.Л., Кропачева Г.С., Соболев H.H., Соловьева М.Н., Черняк Г.Е.).

5. Стратиграфия и фации карбона севера Урала и Южного острова Новой Земли. - В кн.: Геология и минерально-сырьевые ресурсы европейского Северо-Востока России /А.П.Юшкин, A.M. Пыстин (отв. ред.). Сыктывкар, 1994, с. 75-77. (Тезисы Всероссийской геологической конференции, т. I). (Соавторы: Чермных В.А., Калашников Н.В., Михайлова З.П., Соболев H.H., Соловьева М.Н., Черняк Г.Е., Щеколдин P.A.).

6. Местные стратшрафические подразделения каменноугольных отложений Северного острова Новой Земли. Сб. научных трудов "Севморгеология", СПб., 1997, с. 25-35 .

7. Carboniferous deposits of the southern area of Novaya Zemlya. Newsletter on Carboniferous Stratigraphy, vol. 12, July 1994, p. 17-20 (Соавторы: Щеколдин P.A., Соболев H.H.).

РИЦ СПГГИ. 09.02.98. з.76. т.90 экз. 198026 Санкт-Петербург. 21-я линия, д.2