К стратиграфии пограничных фран-фаменских отложений р. Шаръю (гряда Чернышева)

Органогенное сооружение, вскрывающееся в обнажении 86 на р. Шаръю на поднятии Чернышева, было впервые описано и отнесено к верхнему франу А. И. Першиной [3]. Позднее, в 1983 г., В. С. Цыганко по брахиоподам подтвердил возраст отложений верхней части постройки и отнес их к барминским слоям фран-ского яруса [8]. В связи с приведением Уральской стратиграфической схемы девона в соответствие с МСШ в 1990 году барминские слои были отнесены к фаменскому ярусу [5].

Наиболее детальному описанию состава и строения отложений обнажения 86 посвящены публикации А. И. Антошкиной. По результатам определений остатков брахиопод (Т. М. Безносова), конодонтов (А. Б. Юдина), фораминифер

(Б. И. Чувашев, С. Т. Ремизова) и рыб (А. О. Иванов) была установлена граница между франским и фаменским ярусами [1, 2, 10, 11]. Несмотря на продолжительную историю изучения, оставалась нерешенной задача биостратиграфического расчленения этих рифогенных отложений. Изучение новой коллекции конодонтов, полученной при растворении известняков, вмещающих остатки брахиопод, и ревизия коллекций конодонтов и брахиопод позволили дополнить информацию о таксономическом составе этих ископаемых, возрасте толщи и ее стратиграфической позиции, а также установить, что граница между франским и фаменским ярусами в обнажении 86 на р. Шаръю вскрывается дважды [4].

Цель настоящей статьи — дать палеонтолого-стратиграфическую ха рактеристику верхнедевонских отложений р. Шаръю (обн. 86) и рассмотреть взаимоотношение франа и фа-мена в разрезе с учетом сложной тектоники гряды Чернышева [6,7]. В основу работы положен материал, собранный А. И. Антошкиной и Т. М. Безносовой в полевом сезоне 1994 года.

Краткая характеристика разреза

Пограничные отложения франа и фамена представлены толщей плитчатых вторичных доломитов мощностью до 30 м, залегающих среди светло-серых массивных известняков. Эти массивные известняки прослеживаются в виде протяженных и разрозненных скальных выходов почти от устья руч. Дурной, по правому берегу р. Шаръю,

Рис. 1. Местоположение разреза на гряде Чернышева: А — Тектоническое районирование Полярного, Приполярного Урала и Приуралья (по: Юдин, 1993): 1 — границы крупнейших региональных структур, 2 — границы средних структур первого порядка, 3 и 4 — границы крупных структур первого порядка (3 — поперечных, 4 — продольных), 5 — Пальникшорский клипп, 6 — поднятие Чернова, 7 — поднятие Чернышева, 8 и 9 — Косью-Роговская впадина (8 — внешняя зона, 9 — внутренняя зона); B — геологическая карта-схема нижнего течения р. Шаръю (по материалам производственников Деревянко И. В. и др., 1987; нумерация обнажений по: Першина, 1956, 1962): 1 — обнажение, 2 — границы картируемых подразделений (2а — достоверно установленные, 2b — предполагаемые); 3 — разрывные нарушения; C — предполагаемое антиклинальное осложнение, объясняющее строение обнажения 86; D — панорама коренных выходов обнажения 86 по р. Шаръю (фото Д. А.

Груздева)

Fig. 1. Location of the studied section on the Chernyshev swell: A — Tectonic zoning of the North Ural region (from Yudin, 1993): 1 — boundaries of the largest regional structures, 2 — boundaries of medium structures of the first order, 3 and 4 — boundaries of the large structures of the first order (3 — transverse, 4 — longitudinal), 5 — Palnikshorsky Klipp, 6 — Chernov uplift, 7 — Chernyshev swell, 8 and 9 — Kosyu-Rogovskaya depression (8 - outer zone, 9 - inner area); B — Geological sketch map of the lower reaches of the river Sharyu (based on materials of Derevyanko I. V. et al., 1987; numbering outcrops from Pershina, 1956, 1962): 1 — outcrops, 2 - boundaries of mapped units (2a - reliably established, 2b -inferred); 3 — faults; C — expected anticlinal complication of explaining the structure of the outcrop 86; D — Panoramic photo of the outcrop 86 on the river Sharyu (photographing Gruzdev D. A.)

вниз по течению на расстоянии около 3 км. В структурном плане обнажение приурочено к северной части Грубевисской синклинали восточного крыла Еджыдъю-Заостренской антиклинали Шаръю-Заостренского чешуйчатого блока [6].

Ниже приводится описание отложений от более древних к молодым. В связи с тем что пограничная толща вскрывается дважды, обнажение подразделено на 86a и 86b (рис. 1).

Обнажение 86a

Отложения франского яруса представлены фенестровыми, строматолитовыми биогермными, 14

брекчированными известняками и доломитами. Возраст отложений определен по находке конодонтов Palmatolepis gigas Miller et Youngquist в образце шю86-145 (определение А. Б. Юдиной) (рис. 2, a). В этом же образце определены атрипи-ды Atryparia (Costatrypa) posturalica (Mark.) и Desquamatia alticoliformis Rzhonsnitskaia. Эти два вида широко распространены в верхнефран-ских отложениях аскынского горизонта на западном склоне Урала и их возрастных аналогах на восточном Урале.

Для фаменских отложений в интервале с образцами шю86-131

- шю86-81 характерны биокласто-во-пелоидные, микробиальные би-огермные, строматолитовые би-огермные, фенестровые, пелоид-ные и брекчированные известняки. Нижняя часть этих отложений представлена плитчатыми вторичными доломитами. В кровле залегают слои с брахиоподовыми ракушняками.

В этом интервале наряду с конодонтами зонального вида Pal. triangularis Sannemann обнаружены Pal. delicatula platys Ziegler et Sandberg, Pal. subperlobata subperlobata Branson et Mehl, Pal. bogartensis (Stauffer), Polygnathus cf. tenellus Ji et Ziegler, Icriodus alternatus Branson et Mehl и Mehlina unca Klapper, Uyeno, Armstrong et Telford (рис. 3). Все перечисленные таксоны, за исключением Pal. bogartensis (Stauffer), начинают свое существование с границы франского и фаменского ярусов. Следовательно, комплекс конодонтов из интервала с образцами шю86-131 — шю86-86 (включительно) можно сопоставить с зонами triangularis - crepida стандартной конодонтовой шкалы [12].

В образцах 133, 131, 113, 94, 86, 84 и 81 таксономический состав брахиопод обновляется и становится разнообразнее (рис. 4). Большинство из них относятся к отрядам продуктид, ринхонел-лид и спириферид. Комплекс представлен следующими таксонами: Mesoplica ex.gr. forojulensis (Frech), M. meisteri (Peetz), M. cf. praelonga (Sow.), Sentosioides ? sp., Yunnanellina ? sp., Eoparaphorhynchus aff. lentiformis (Nalivkin), E. uralensis A. Mizens, Parapugnax aff. asiatica (Rozman), P. tumidus A. Miz., Trifidorostellum uralicus (Nal.), Athyris angeliciformis Mark., A. bayeti Rig., Adolfia sp., Cyrtospirifer ex.gr. markovskii Nal. и др. В этом комплексе уже отсутствуют представители пентамерид и атрипид, вымирающих в пограничных франско-фаменских отложениях мира, и появляются виды четырех фаменских родов — Mesoplica, Sentosioides, Eoparaphorhynchus è Trifidorostellum .

a

b

Рис. 2. Распределение конодонтов и брахиопод в верхнедевонской карбонатной толще: а — обн. 86a, р. Шаръю; b — обн. 86b, р. Шаръю (литологическая колонка по Antoshkina, 2006): 1 — конодонты (определения автора); 2 — конодонты (определения А. Б. Юдиной); 3 — брахиоподы (определения авторов); 4 — биокластово-пелоидный известняк; 5 — брахиоподовый ракуш-няк; 6 — микробиальный биогермный известняк; 7 — строматолитовый биогермный известняк; 8 — фенесторовый известняк; 9 — пелоидный известняк; 10 — карбонатная псевдобрекчия; 11 — доломит; 12 — брекчированный известняк с Palaeomicrocodium

Fig. 2. Distribution of conodonts and brachiopods in the Upper Devonian carbonate sediments: а — on outcrop 86a, river Sharyu; b — on outcrop 86b, river Sharyu (lithological column for Antoshkina, 2006): 1 - conodonts (author determination); 2 - conodonts (definition Yudina A.B.); 3 - brachiopods (definition of authors); 4 — bioclastic-peloidal limestone; 5 — brachiopod coquina; 6 — microbial bioherm limestone; 7 — stromatolite bioherm limestone; 8 — fenestral-clotted limestone; 9 — peloidal limestone; 10 — carbonate pseudobreccia; 11 — dolomite; 12 — brecciated limestone with Palaeomicrocodium

Рис. 3. Kо^одо^ты фра^-фамe^cкиx oтёoжe^ий р. 0аръю (оба 86): 1 - Palmatolepis cf. subrecta Miller et Youngquist, коё. 512/1-20, проба 0Ю86-152; 2 - Palmatolepis linguiformis Muller, êîë. 512/1-54, ïðîáà øþ86-151; 3 - Palmatolepis minuta wolskae Branson et Mehl, êîë. 512/1-55, ïðîáà øþ86-176; 4 - Palmatolepis triangularis Sannemann, êîë. 512/1-4, ïðîáà øþ86-86; 5 - Palmatolepis triangularis Sannemann, êîë. 512/1-9, ïðîáà øþ86-86; 6 - Palmatolepis regularis Cooper, êîë. 512/1-56, ïðîáà øþ86-176; 7 - Icriodus alternatus Branson et Mehl, êîë. 512/111, ïðîáà øþ86-86; 8 - Icriodus alternatus Branson et Mehl, êîë. 512/1-12, ïðîáà øþ86-86; 9 - Palmatolepis subperlobata subperlobata Branson et Mehl, êîë. 512/1-15, ïðîáà øþ86-108; 10 - Palmatolepis delicatula platys Ziegler et Sandberg, êîë. 512/1-16, ïðîáà øþ86-108; 11 - Palmatolepis perlobata Ulrich et Bassler, êîë. 512/1-17, ïðîáà øþ86-157; 12 - Palmatolepis perlobata cf. shindewolfi Muller, коё. 512/1-17, проба 0Ю86-176; 13 - Polygnathus cf. tenellus Ji et Ziegler, коё. 512/1-13, проба 0Ю86-87; 14 - Polygnathus cf. brevilaminus Branson et Mehl, коё. 512/1-3, проба øþ86-7; 15 - Mehlina unca Klapper, Uyeno, Armstrong et Telford, êîë. 512/1-7, ïðîáà øþ86-86; 16 - Palmatolepis ex.gr. glabra Ulrich et Bassler, êîë. 512/1-1, ïðîáà øþ86a.

Fig. 3. Conodonts of Frasnian-Famennian deposits of the Sharyu river section (outcrop 86): 1 - Palmatolepis cf. subrecta Miller et Youngquist, col. 512/1-20, sample shyu86-152; 2 - Palmatolepis linguiformis Muller, col. 512/1-54, sample shyu86-151; 3 - Palmatolepis minuta wolskae Branson et Mehl, col. 512/1-55, sample shyu86-176; 4 - Palmatolepis triangularis Sannemann, col. 512/1-4, the sample shyu86-86; 5 - Palmatolepis triangularis Sannemann, col. 512/1-9, the sample shyu86-86; 6 - Palmatolepis regularis Cooper, col. 512/1-56, sample shyu86-176; 7 - Icriodus alternatus Branson et Mehl, col. 512/1-11, sample shyu86-86; 8 - Icriodus alternatus Branson et Mehl, col. 512/1-12, sample shyu86-86; 9 - Palmatolepis subperlobata subperlobata Branson et Mehl, col. 512/1-15, sample shyu86-108; 10 - Palmatolepis delicatula platys Ziegler et Sandberg, col. 512/1-16, sample shyu86-108; 11 - Palmatolepis perlobata Ulrich et Bassler, col. 512/1-17, sample shyu86-157; 12 - Palmatolepis perlobata cf. shindewolfi Muller, col. 512/1-17, sample shyu86-176; 13 - Polygnathus cf. tenellus Ji et Ziegler, col. 512/1-13, sample shyu86-87; 14 - Polygnathus cf. brevilaminus Branson et Mehl, col. 512/1-3, sample shyu86-7; 15 - Mehlina unca Klapper, Uyeno, Armstrong et Telford, col. 512/1-7, sample shyu86-86; 16 - Palmatolepis ex.gr. glabra Ulrich et Bassler, col. 512/1-1, the sample shyu86a.

Рис. 4. Брахиоподы фран-фаменских отложений по р. Шаръю (обн. 86). Изображения раковин даны в разных положениях, буквами обозначены: a — брюшная створка, b — спинная створка, c — вид сбоку, d — передний край; другие обозначения особо оговариваются: 1 — Yunnanellina ? sp., экз. № 515/1, обр. шю86-84, b — брюшная створка, х1,2; 2 — Atryparia (Costatrypa) posturalica (Mark.), экз. № 515/2, обр. шю86-145, брюшная створка, х1,1; 3 — Cyrtospirifer sp., экз. № 515/3, обр. шю86-131, брюшная створка, х1,6; 4 — Tabarhynchus uralicus Yud., экз. № 515/4, обр. шю86-84, х1,3; 5 - Atryparia (Costatrypa)posturalica (Mark.), экз. № 515/5, обр. шю86-145, b — вид сбоку, х1,2; 6 — Mesoplica forojulensis (Frech), экз. № 515/6, обр. шю86-154, брюшная створка, х1,1; 7 — Parapugnax ? sp., экз. № 515/7, обр. шю86-94, c — передний край, х1,2; 8 — Parapugnax aff asiatica (Rozm.), экз. № 515/8, обр. шю86-113, спинная створка, х1,3; 9 — Eoparaphorhynchus uralensis A. Miz., экз. № 515/9, обр. шю86-84, брюшная створка, х1,3; 10 — Athyris angeliciformis Mark. f media, экз. № 515/10, обр. шю86-84, х1,1; 11 — Praewaagenoconcha ? sp., экз. № 515/11, обр. шю86-154, брюшная створка, х1,3; 12 — Trifidorostellum uralicus (Nal.), экз. № 515/12, обр. шю86-113, брюшная створка, х1,2

Fig. 4. Brachiopods of Frasnian-Famennian deposits of the Sharyu river section (outcrop 86). The shells are presented in several positions, the letters stand for: a — ventral valve, b — dorsal valve, c — lateral view, d — anterior view; other designations are given particularly. 1 — Yunnanellina ? sp., specimen № 515/1, sample shyu86-84, b — ventral valve, х1,2; 2 — Atryparia (Costatrypa)posturalica (Mark.), specimen № 515/2, sample shyu86-145, ventral valve, х1,1; 3 — yrtospirifer sp., specimen № 515/3, sample shyu86-131, ventral valve, х1,6; 4 — Tabarhynchus uralicus Yud., specimen № 515/4, sample shyu86-84, х1,3; 5 - Atryparia (Costatrypa) posturalica (Mark.), specimen № 515/5, sample shyu86-145, b — lateral view, х1,2; 6 — Mesoplica forojulensis (Frech), specimen № 515/6, sample shyu86-154, ventral valve, х1,1; 7 — Parapugnax ? sp., specimen № 515/7, sample shyu86-94, c — anterior view, х1,2; 8 — Parapugnax aff. asiatica (Rozm.), specimen № 515/8, sample shyu86-113, dorsal valve, х1,3; 9 — Eoparaphorhynchus uralensis A. Miz., specimen № 515/9, sample shyu86-84, ventral valve, х1,3; 10 — Athyris angeliciformis Mark. f. media, specimen № 515/10, sample shyu86-84, х1,1; 11 — Praewaagenoconcha ? sp., specimen № 515/11, sample shyu86-154, ventral valve, х1,3; 12 — Trifidorostellum uralicus (Nal.), specimen № 515/12, sample shyu86-113, ventral valve, х1,2

Обнажение 86b

Франский ярус в обнажении 86b сложен преимущественно микробиальными биогермными известняками и карбонатными псевдобрекчиями. Франский возраст отложений определен по находке конодонтов Pal. linguiformis Muller (шю86-151), Pal. gigas Miller et Youngquist (шю86-154), а также подтверждается присутствием Pal. cf. subrecta Miller et Youngquist (шю86-152). Комплекс наиболее древних брахиопод установлен в образце 152. Он включает пять видов, принадлежащих родам Gypidula, Ivdelinia, Spinatrypa, Desquamatia и Pyramidalia . Общий временной интервал существования этих родов соответствует эйфельско-му, живетскому и франскому векам.

Фаменский ярус характеризуется микробиальными биогермны ми известняками и содержащимися в подчиненном количестве биокла-стово-пелоидными, фенестровыми, строматолитовыми биогермными, а также брекчированными известняками. Конодонтами охарактеризован пограничный с франски-ми отложениями интервал, где в образце шю86-157 определен вид Pal. perlobata Ulrich et Bassler, широко распространенный в фамене и характерный для зон triangularis-expansa стандартной конодонтовой шкалы. Также возраст подтверждается находками Pal. minuta wolskae Branson et Mehl, Pal. regularis Cooper и Pal. perlobata cf. shindewolfi Muller в образце шю86-176. Совместное нахождение этих таксонов характерно для узкого стратиграфического интервала, охватывающего верхнюю подзону зоны crepida низов фамена.

В образце 154 определены нижне-фаменские брахиоподы: Mesoplica forojulensis (Frech), M. meisteri (Peetz), Athyris angeliciformis Markovsky и Yunnanellina ? sp., Cyrtospirifer sp.

Обсуждение и выводы

В результате изучения конодонтов и брахиопод расширено представление о таксономическом составе этих групп ископаемых, характеризующих органогенную постройку в бассейне р. Шаръю. Установлено, что граница между франским и фа-менским ярусами в разрезе вскрывается дважды. И все же детальность биостратиграфического расчленения и подробная характеристика событийного рубежа франа и фамена (событие Кельвассер) по-прежнему не достигнуты. Причиной этого являются трудности, связанные

часто с плохой сохранностью палеонтологических объектов, которые распределены в разрезе крайне неравномерно, отсутствием литологических реперов в почти однородных отложениях и сложностями тектонического строения региона.

Таким образом, повторение границы франа и фамена, вероятнее всего, носит деформационный характер. Учитывая чешуйчатое строение Шаръю-Заостренского блока с широким развитием косых разрывных нарушений [6], можно предположить, что в обнажении 86а граница между франом и фаменом вскрывается в нормальном залегании, а её присутствие в обнажении 86b является результатом дизъюнктивных дислокаций, которые сложно визуально идентифицировать в монотонной толще известняков, слагающих разрез. Также можно предположить, принимая во внимание геологическое строение северной части Грубевисской синклинали, (а именно наличие небольшого антиклинального осложнения западного крыла), присутствие структуры, которая объяснила бы нормальное залегание ярусной границы в обоих обнажениях (рис. 1, C).

Работа поддержана программой УрО РАН «Фундаментальные зако номерности геологического развития Урала и прилегающих территорий» (проект № 15-18-5-37) и программой Президиума РАН “Поисковые фундаментальные научные исследования в интересах развития Арктической зоны РФ” в рамках работ по теме “Фундамент северной части ЗападноСибирского мегабассейна...”.