Новые данные о строматопороидеях Лымбадъяхинской свиты верхнего девона севера Пай-Хоя

Распространение строматопороидей и их породообразующая роль в мелководных морских отложениях ордовика, силура и девона общеизвестны. Однако, рассматривая их развитие в палеозое, повсеместно отмечается сокращение этой группы к позднему франу. И хотя по меньшей мере порядка 20 родов присутствуют в конце фамена и раннем турне (Stearn, 1987; 1988), в этом интервале характерно отсутствие появления новых родов, семейств, отрядов. Все рода, за исключением Kyklopora (Богоявленская, 2001, 2007; Хромых, 2011), известны в более древних отложениях.

Группа значительно пострадала на рубеже франа и фамена не только таксономически — сходит на нет их породообразующая роль и участие в образовании органогенных построек. Из фаменских отложений остатки строматопороидей известны и описаны в буквальном смысле единицами. Редкие находки строматопороидей в фаменских-нижнекаменноуголь-ных отложениях фиксируются на Урале (Богоявленская, 1986; Цыганко, 2011), Русской платформе (Соломко, 1886), Казахстане (Богоявленская, 1975), Пай-Хое и о-вах Новая земля, Вайгач (Горский, 1935, 1938; Рябинин, 1932, 1939; Цыганко, 2011; Груздев и др.,

2020), в Донецком бассейне (Василюк, 1966; Богоявленская и др., 1990), Кузбасском бассейне (Косарева, 1986; Хромых 2011), Юго-Восточном Китае (Dong, 1988), Канадской Арктике (Webby, 2015), Бельгии и Германии (Weber, Mistiaen, 2001; Mistiaen, Weber, 2007), Польше (Wolniewicz , 2009).

О строматопороидеях позднедевонского возраста Пай-Хоя известно по сборам Б. А. Алферова, Н. А. Кулика, А. К. Крыловой, В. С. Цыганко (Яворский, 1957; Цыганко, 2011). Определения производились В. И. Яворским, О. В. Богоявленской и нами. По этим данным в районе р. Бельковской отмечены Labechia cumu-laris Yavor. и Stylostroma tschernovi Bogоyavl. (Цыганко, 2011), в районе руч. Пырков — Labechia devonica Riab. и Rosenella normalis Riab. (Яворский, 1957). Также есть информация о находках на территории Пай-Хоя Pseudolabechia convensa Yavor., Rosenella irregularis Yavor. по сборам Н. А. Кулика — но точная их привязка неизвестна (Яворский, 1957).

В пределах севера Пай-Хоя биостратиграфическая корреляция девонско-каменноугольных отложений обеспечивается довольно разрозненными данными (Журавлев и др., 2018). Отложения преобразованы мно-

гочисленными тектоническими нарушениями, доломитизацией (Тимонин и др., 2004), что негативно сказывается на сохранности ископаемых органических остатков, в первую очередь макрофауны, а значительные по мощности интервалы не охарактеризованы фауной вовсе.

В такой ситуации местонахождение представительного комплекса строматопороидей, имеющее детальную характеристику по конодонтам, имеет важное стратиграфическое значение. Это делает возможным сопоставление фауны строматопороидей с одновозрастными комплексами на смежных территориях — о. Новая Земля, Вайгач, на Урале (в эпиконтинентальных морях северной части палеоконтинента Лавруссия).

Целью работы является характеристика состава строматопороидей в разрезе лымбадъяхинской свиты, анализ стратиграфической приуроченности, сравнение комплексов строматопороидей севера Пай-Хоя и Урала.

Материалы и методы

Объектом исследований послужили образцы стро-матопороидей, отобранные в ходе полевого сезона 2018 г. сотрудниками Института геологии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН (Сыктывкар) А.В. Журавлевым, А. Н. Пло-тицыным, Д. А. Груздевым в зоне Пай-Хойского карбонатного паравтохтона. Предварительные результаты изучения фауны лымбадъяхинской свиты, в том числе строматопороидей, были ранее опубликованы (Груздев и др., 2020).

Из восьми изученных разрезов диагностируемые остатки строматопороидей определены из обн. № 2720. Фауна строматопороидей обильна в нижней части обнажения, выше по разрезу её значение уменьшается. Наиболее информативны уровни слоев 3, 6 (пробы 10, 21), где строматопороидеи слагают слои мощностью от 0.4 до 1.0 м. Здесь скелетные постройки стромато-пороидей образованы несколькими видами, имеют размер до 8 см. В них развиты обрастание и переслаивание разных видов строматопороидей. Из построек изготовлено 11 шлифов, содержащих от одной до пяти особей.

Для описания и подробного изучения особенностей внутреннего строения строматопороидей из каждого ценостеума изготовливалась серия ориентированных шлифов, подсекающих все элементы внутреннего строения, а также контакты стенок с вмещающими породами. Шлифы изучались при увеличении x10—50.

Фотографии подготовлены с помощью камеры Industrial Digital Camera E3ISPM6300KPA, соединенной с бинокуляром Olympus SZ-61; для детализированных фотографий отдельных элементов строения использовался микроскоп Olympus BX53M.

Анализ интервалов распространения таксонов строматопороидей проводился по результатам как опубликованных, так и фондовых работ. В статье использована классификация строматопороидей и терминология морфологического строения (по: Stearn et al., 1999). Все измерения даны в миллиметрах.

Коллекция строматопороидей (№ 21) хранится в Геолологическом музее им. А. А. Чернова Института геологии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН (Сыктывкар).

Результаты и обсуждение

Лымбадъяхинская свита впервые была предложена в новом варианте местной стратиграфической схемы Пай-Хойского карбонатного паравтохтона с ареальным (составным) стратотипом в низовьях р. Лым-бадъяха и прилегающем побережье Баренцева моря (Журавлев и др., 2015). Она сложена серыми известняками и доломитами с кремнистыми и кальцитовыми стяжениями в верхней части, встречаются маломощные водорослевые, строматопоратовые органогенные постройки. Присутствуют скопления брахиопод, кораллов, остракод, водорослей, фораминифер, кринои-дей (Груздев и др., 2020). Свита согласно залегает на пырковской толще (D_2-3 pr ) и перекрывается болван-ской свитой (C_1-2 bl ). Общая мощность лымбадъяхин-ской свиты 150 м.

Лымбадъяхинская свита соответствует нижнему фамену — турне на основании находок конодонтов, остракод и фораминифер (Журавлев и др., 2015; Груздев и др., 2020).

Обнажение № 2720 расположено в зоне развития лымбадъяхинской свиты на южном берегу мыса Пырков (координаты: N 69°32 ′ 59.5 ″ ; E 60°13 ′ 04.4 ″ ) (рис. 1). Вскрывающаяся здесь средняя часть свиты представлена известняками темно-серыми, серыми, массивными, мелкодетритовыми, с кремниевыми стяжениями и гнездами, микробиальными корками (рис. 2). Породы содержат конодонты Mitrellataxis circularis W. et W., Polygnathus aff. delenitor Dr., Pol. aff. experplexus Sand. et Z., Pol. semicostatus Br. et M. и др. (Груздев и др., 2020). Согласно исследованию комплекса конодонтов, формирование отложений обн. № 2720 происходило в интервале фаз marginifera — ранняя expansa в среднем — позднем фамене (мурзакаевско-кушелгинское время) (Груздев и др., 2020).

В изученном интервале строматопороидеи имеют ряд палеоэкологических особенностей. Они встречаются не отдельными ценостеумами, а, как правило, образуют сложные скелетные постройки — когда це-ностеумы состоят из представителей разных видов и родов, а также развито обрастание (рис. 3.), что обусловлено ограниченной возможностью закрепиться на мягких грунтах с преобладанием микрита. Встречающиеся в некоторых ценостеумах прослойки микробиального карбоната фиксируют перерывы в росте и, следовательно, недолговременные изменения окружающей среды.

Комплекс строматопороидей представлен девятью видами, относящимся к пяти родам, двум отрядам: Labechia polaris Gors., L. devonica Riab., L. cumularis Yavor., Stylostroma crassum Gors., Rosenella miniarensis Riab., R. normalis Riab., Anostylostroma cf . variabile (Riab.), Trupetostroma sp., Actinostroma ? sp. (рис. 3).

Находки представителей изучаемого комплекса в целом хоть и редки, но все же известны из верхнедевонских отложений севера Урала, островов Новая Земля, Вайгач, а также Южного и Среднего Урала (Горский, 1935; Рябинин, 1939; Яворский, 1957; Богоявленская и др., 1990; Цыганко, 2011).

Вид Labechia polaris Gors. описан впервые в 1938 году с южного берега губы Крестовой (о. Новая Земля), также известен с северного берега Малой Земли. В момент первой находки вмещающие отложения обозначались как нерасчлененные верхнедевонско-нижнекаменно-

Рис. 1. Схема расположения района исследований и обнажения (по: Груздев и др., 2020 с изменениями): 1 — гусиная свита (нижняя пермь); 2 — чайкинский риф (средний карбон, московский ярус); 3 — хойпонга-насейская толща (средний карбон, московский ярус); 4 — болванская свита (нижний карбон, визейский ярус — средний карбон, башкирский ярус); 5 — лымбадъяхин-ская свита (верхний девон, фаменский ярус — нижний карбон, турнейский ярус); 6 — пырковская толща (средний девон, живетский ярус — верхний девон, франский ярус); 7 — разрывные нарушения; 8 — обнажение.

ПКПА — Пайхойский карбонатный паравтохтон

Fig. 1. Location of the study area and the outcrop (from: Gruzdev et al., 2020 with modifications). 1 — Gusinaya Formation (Lower Permian); 2 — Chaika Reef (Middle Carboniferous, Moskovian); 3 — Hoiponganasei Formation (Middle Carboniferous, Moskovian); 4 — Bolvan Formation (Mississippian, Visean — Pennsylvanian, Bashkirian); 5 — Lymbada Formation (Upper Devonian, Famennian — Mississippian, Tournaisian); 6 — Pyrkov Formation (Middle Devonian, Givetian — Upper Devonian, Frasnian); 7 — discontinuities; 8 — outcrop.

ПКПА — Pai-Khoi carbonate parautochthone

60° 15'

60° 21’

60° 27'

Рис. 2. Стратиграфическая колонка обнажения 2720 (по: Груздев и др., 2020) и распространение в нем строма-топороидей. Условные обозначения: 1 — известняк со стро-матопороидеями и микробиально-водорослевыми корками; 2 — известняк с микробиально-водорослевыми корками; 3 — известняк биокластовый, брахиоподовый; 4 — известняк с сутуровидными швами и гнездами кальцита; 5 — известняк доломитовый, доломит с реликтовыми микробиальными образованиями; 6 — известняк с кремнистыми конкрециями, линзами, следами биотурбации; 7 — гастроподы; 8 — разрывное нарушение; 9 — стро-матопороидеи окремненные

Fig. 2. Stratigraphy of outcrop 2720, the middle part of the Lymbada Formation (from: Gruzdev et al., 2020) and the distribution of stromatoporoids in it. Legend: 1 — limestone with stromatoporoids and microbial-algal crusts; 2 — limestone with microbial-algal crusts; 3 — bioclastic, brachiopod limestone; 4 — limestone with sutural sutures and calcite nests; 5 — dolomitic limestone, dolomite with relict microbial formations; 6 — limestone with siliceous nodules, lenses, traces of bioturbation; 7 — gastropods; 8 — discontinuous disturbance: 9 — silicified stromatoporoids

Рис. 3. Сложные скелетные постройки строматопо-роидей в обн. 2720: a – Labechia polaris Gorsky (A) и Anostylostroma cf. variabile (Riab.) (B), обр. 2720/10; b – Rosenella normalis Riab. (C), Stylostroma crissum Gorsky (D) с микробиальным кальцитом (M), обр. 2720/3; c — Rosenella miniarensis Riab. (E) и Labechia devonica Gorsky (F), обр. 2720/10. Стрелками обозначены границы ценостеумов. Шкала — 1 мм

Fig. 3. Complex skeletal structures of stromatoproids of outcrop 2720: a — interlayering of Labechia polaris Gorsky (A) and Anostylostroma cf. variabile (Riab.) (B), sp. 2720/10; b — interlayering of Rosenella normalis Riab. (C), Stylostroma crissum Gorsky (D) with microbial calcite (M), sp. 2720/3; c — interlacing of Rosenella miniarensis Riab. (E) and Labechia devonica Gorsky (F), sp. 2720/10. Arrows indicate the boundaries of cenosteums. The scale bar is 1 mm угольные. Последующие исследования установили принадлежность вида к верхнему девону (Яворский, 1957).

Вид L. devonica Riab. известен из местонахождения на р. Миньяр в Златоустовском районе Урала в 1932 г. Позже обнаружилось его широкое распространение в фаменских отложениях по всему Уралу, включая полярную часть (Рябинин, 1939; Богоявленская, 2007). На Пай-Хое зафиксирована одна находка в 4 км от м. Пырков Нос по сборам А. К. Крыловой (Яворский, 1957).

Один образец L. cumularis Yavor. был найден на о. Вайгач. Он был описан по сборам Н. А. Кулика (Яворский, 1957), к сожалению, без указания точной привязки, возраст указывался предположительно. После того как вид был установлен на Пай-Хое, на р. Бель-ковской, с определением конодонтов по сборам В. С. Цыганко (Цыганко, 2011), возраст был уточнен как среднефаменский.

Вид Stylostroma crassum Gors. описан из разрезов о. Новая Земля (Горский, 1938), известен из фамена o. Долгий (Яворский, 1957; Богоявленская, 2007).

Rosenella miniarensis Riab. является достаточно широко распространенным видом, встречается в средне-верхнефаменских отложениях северных районов Южного Урала (рр. Сим, Юрюзань, Ая), на Среднем Урале (р. Миньяр), Полярном Урале (р. Большой Паток — сборы Е. Д. Сошкиной), а также найден на о. Вайгач.

Вид R. normalis Riab. характерен для верхов фаме-на Среднего Урала (известняки со Spirifer archiaci ). На Приполярном Урале установлен в верхнедевонских отложениях р. Щугер (Рябинин, 1939).

Anostylostroma variabile (Riab.) — известен из верхов фамена Киргизии, Центрального Казахстана (суль- 50

циферовый горизонт); с Омолонского массива (девон-карбон, элергетхынская свита). Элементы строения нашего экземпляра весьма близки с видом, описанным В. Н. Рябининым (1932), однако скошенность сечений и изогнутость формы не дает четкого поперечного сечения — поэтому вид определен как Anostylostroma сf. variabile (Riab.).

Таким образом, очевидно, что положение о достаточно тесной связи пай-хойской фауны строматопо-роидей с уральской и новоземельской достаточно убедительно. Кроме того, многие виды имеют большое сходство внутреннего строения с уральскими видами — например, Rosenella labechyoides Gors. весьма близка по структуре элементов с Rosenella miniarensis Riab., а группа видов Labechia также близка с уральскими — например, Labechia normalis Riab. и Labechia polaris Gors., различаются только размерами элементов внутреннего строения.

Необходимо отметить, что для этого комплекса характерно преобладание представителей отряда Labechiida, известного с ордовикского времени и представленного рекуррентными родами Labechia, Rosenella, Stylostroma (рис. 4). Эта группа лабехиид встречена в отложениях фамена практически повсеместно, кроме Западной Европы и Казахстана. Остальные три рода представляют широко распространенный в ордовикско-девонских отложениях отряд Clathrodictyida.

В зависимости от таксономического состава фауна строматопороидей позднего девона условно делится исследователями на две или три группы (Богоявленская, 1982; Stearn 1987). Группа, состоящая исключи-

Рис. 4. Строматопороидеи лымбадъяхинской свиты: a — Labechia devonica Riab. — № 21/2, обр. 2720/10; b — Rosenella normalis Riab. — № 21/3, обр. 2720/4; c — Labechia polaris Gorsky — №21/4, обр.2720/2; d — Anostylostroma сf. variabile (Riab.) — №21/5, обр. 2720/10; e — Stylostroma crassum Gorsky, № 21/6, обр. 2720/3; f— Actinostroma sp., № 21/10, обр. 2720/21; g — Rosenella miniarensis Riab., № 21/7, обр. 2720/10; h — Labechia cumularis Yavor., № 21/8, обр. 2720/10. Шкала — 1 мм

Fig. 4. Stromatoporoids of the Lymbada Formation: a — Labechia devonica Riab. — No. 21/2, sp. 2720/10; b — Rosenella normalis Riab. — No. 21/3, sp. 2720/4; c — Labechia polaris Gorsky — No. 21/4, sp. 2720/2; d — Anostylostroma cf. variabile (Riab.), No. 21/5, sp. 2720/10; e— Stylostroma crassum Gorsky, No. 21/6, sp. 2720/3; f — Actinostroma sp., No. 21/10, sp. 2720/21; g — Rosenella miniarensis Riab., No. 21/7, sp. 2720/10; h — Labechia cumularis Yavor., No. 21/8, sp. 2720/10. The scale bar is 1 mm

тельно из лабехиид (роды Labechia, Pseudolabechia, Rosenella, Pararosenella, Stylostroma, Parastylostroma ) характерна для фаменских отложений Донбасса, Центрального девонского поля, Северного Кавказа. Группа, состоящая из представителей отряда Clathrodictyida (рода Actinostroma, Atelodictyon, Gerronostroma, Anostylostroma, Trupetostroma, Dendrostroma, Stromatoporella ), свойственна отложениям Западной Европы, Центрального Казахстана и островов Канадской Арктики. В определенном нами комплексе превалируют лабехииды, однако присутствуют и клатродиктииды. Такой таксономический состав установлен исследователями по всему Уралу (см. например, Рябинин, 1939; Яворский 1957; Богоявленская, 2007; Цыганко, 2011) (рис. 5), что также сближает эти регионы по фауне строматопороидей.

Заключение

Таким образом, в результате проведенных исследований существенно дополнена палеонтологическая характеристика лымбадъяхинской свиты севера Пай-Хоя. Таксономическая принадлежность строматопо-роидей подтверждает отнесение пород к среднепозд-нефаменскому возрасту и позволяет достаточно надежно сопоставить их с одновозрастными отложениями Урала.

Среди строматопороидей преобладают лабехии-ды, а также присутствуют три вида клатродиктиид худшей сохранности. Наиболее распространенный в разрезе вид — Labechia polaris Gors. — встречен на Пай-Хое впервые. Также впервые определены широко разви- 51

тые в Уральском палеобассейне Rosenella miniarensis Riab. и Anostylostroma cf. variabile (Riab.).

Результаты исследования дополняют информацию, позволяющую установить таксономический состав и распространение строматопороидей в фамен-ское время на шельфах Лавруссии, а также уточнить, в каких бассейнах сохранились строматопороидеи в течение фамена, и обозначить возможные пути их дальнейшего расселения.

Автор выражает признательность рецензентам за замечания, способствовавшие улучшению статьи.

Работа выполнена в рамках темы НИР государственного задания ИГ ФИЦ Коми НЦ УрО РАН № 122040600008-5