Событийно­стратиграфический каркас для фамена — нижнего карбона северо-востока европейской части России

Событийная стратиграфия сформировалась как самостоятельный междисциплинарный метод стратиграфических исследований в 70-х годах XX века, что связано с работами Д. Эйджера (Ager, 1973, 1993), Дж. Сепкоски (Sepkoski, 1978), О. Валлизера (Walliser, 1984, 1986) и др. Наиболее разработанную концепцию этого направления представил О. Валлизер (см. обзор Walliser, 1995), а в отечественную геологическую практику событийно-стратиграфический подход прочно вошел благодаря исследованиям Т. Н. Корень (Использование…, 2000) и был закреплен в дополнении к Стратиграфическому кодексу в 2000 г. (Дополнения…, 2000). Развитию и росту популярности событийной стратиграфии способствовали международные проекты IGCP № 216 «Глобальные биотические события в истории Земли» и IGCP № 335 «Восстановление биоты после массовых вымираний».

Согласно Стратиграфическому кодексу, под событийно-стратиграфическим методом понимается метод мультидисциплинарных стратиграфических исследований осадочных и вулканогенно-осадочных комплексов верхнего докембрия и фанерозоя, направленных на изучение свойств пород, характера и строения толщ, состава и разнообразия биоты на рубежах критических изменений или в событийных интервалах (Дополнения…, 2000). Метод оперирует событиями различной природы и ранга как маркерами

пространственно-временных отношений геологических образований. При этом под событиями понимаются кратковременные в геологическом масштабе времени процессы (следы большинства поздне-девонско-раннекаменноугольных событий распознаются в интервале от одной до 3–4 конодонтовых зон), протекающие в биосфере, литосфере, гидросфере и атмосфере, проявления которых обладают ненулевыми шансами сохраниться в осадочной летописи.

Любое событие, фиксируемое в геологической хронике, представляет собой результат сложного взаимодействия различных процессов. Поэтому, с одной стороны, изучение следов событий требует комплексного подхода, а с другой — обеспечивает диагностику событий в различных по генезису отложениях. В концепции событийной стратиграфии события ранжируются по типу и масштабу (см. Walliser, 1995). Масштаб события определяется широтой палеогеографического распространения его проявлений и может быть глобальным или региональным (провинциальным). По ведущим признакам события подразделяются на абиотические и биотические. К первым относятся события, связанные с тектоникой, магматизмом, эвстатикой, климатом, океанической циркуляцией, изменением химизма атмосферы и гидросферы и другими процессами в литосфере, гидросфере и атмосфере. Ко вторым — разнообразные эволюционные (возникновения, вымирания, радиации, морфологические инновации и т. п.) и экологические (расселение, занятие экологических ниш, формирование и коллапс определенных экосистем и т. д.) события. При этом биотические события часто имеют своей первопричиной абиотические и тесно с ними связаны. В таких случаях можно говорить о геобио-логических событиях.

Глобальные события позднедевонско-раннекамен-ноугольного интервала подробно освещены в обзорах (Walliser, 1995; Becker et al., 2016a, 2016b; Qie et al., 2019). В пределах северо-востока европейской части России (Печорская плита и ее восточное складчатое обрамление) изученность событийных уровней является неравномерной. Наиболее полно охарактеризованы крупнейшие биотические кризисы Kellwasser, Hangenberg и Mid-Aikuanian (Yudina, 2002; Soboleva, Sobolev, 2019; Zhuravlev, Sokiran, 2020; Plotitsyn et al., 2024; Zhuravlev et al., 2020 и др.). В связи с этим назрела необходимость систематизации имеющихся данных по основным глобальным событиям фамена– нижнего карбона в регионе и анализа степени их проявления в различных фациальных зонах. В основе работы лежат наши материалы, полученные при изучении разрезов региона (рис. 1).

Целью данной работы является создание событийно-стратиграфического каркаса для фамена — нижнего карбона европейского северо-востока России. Под событийно-стратиграфическим каркасом понимается стратиграфическая последовательность событий различной природы и масштаба, распознаваемых в регионе. Это позволит не только повысить разрешающую способность региональной и межрегиональной корреляции, но и углубить понимание механизмов глобальных перестроек в пределах рассматриваемого интервала, сопоставив региональные проявления с глобальными.

Комплексная характеристика региональных проявлений глобальных/субглобальных событий

Ниже приведена история исследования и характеристика проявлений отдельных событий в мире и в пределах северо-востока европейской части России. Поскольку региональные проявления событий в частных разрезах в основном уже рассмотрены в отдельных публикациях (см. ссылки в соответствующих раз-

Рис. 1. Схема расположения разрезов с установленными проявлениями фаменско-серпуховских глобальных/суб-глобальных событий в пределах северо-востока европейской части России (по: Багринцева и др., 2003 с дополнениями). Цветом выделены структуры, в пределах которых находятся исследованные обнажения. Условные обозначения: А — поднятия, Б — впадины, 1 — р. Лымбадъяха, 2 — р. Песчаная, 3 — р. Силоваяха, 4 — р. Тальбейшор, 5 — скважины Падимейской площади, 6 — р. Малая Уса, 7 — р. Большая Уса, 8 — р. Кожым, руч. Константинов, 9 — р. Б. Надота, 10 — р. Сывъю, 11 — р. Изъяю, 12 — р. Изъяель, 13 — р. Вангыр, 14 — рр. Каменка и Кожва, 15 — ур. Кузь-Яма Fig. 1. Schematic location map of sections in the northeastern European Russia showing records of Famennian — Serpukhovian global to regional events (after: Bagrintseva et al., 2003, with additions). Structures containing the studied outcrops are highlighted in color. Legend: А — uplifts, Б — depressions, 1 — Lymbadyakha River, 2 — Peschanaya River, 3 — Silova-Yakha River, 4 — Talbeyshor River, 5 — boreholes in the Padimey area, 6 — Malaya Usa River, 7 — Bolshaya Usa River, 8 — Kozhim River, Konstantinov Stream, 9 — Bol’shaya Nadota River, 10 — Syvyu River, 11 — Iz’yayu River, 12 — Iz’yayol River, 13 — Vangyr River, 14 — Kamenka and Kozhva Rivers, 15 — Urochishche Kuz’-Yama делах статьи), детальное описание фактического материала и приведение колонок по каждому разрезу не представляется целесообразным. Колонки приведены только в тех случаях, когда публикуются новые данные.

Верхний девон (фаменский ярус)

В рассматриваемом регионе в настоящее время есть данные о следах проявления таких событий, как Dasberg и Hangenberg . Также распознаются изотопные отклонения в нижней — средней частях фаменского яруса, имеющие потенциал глобального распространения.

Нижнесреднефаменское изотопное отклонение фиксируется в интервале конодонтовых зон Palmatolepis gracilis gracilis (= Upper rhomboidea) и Palma tolepis marginifera marginifera (= Lower margi nifera) в виде отрицательного экскурса δ13Ccarb амплитудой от <1 до 2–2.5 ‰ в разнофациальных разрезах Восточной Европы, Восточной и Юго-Восточной Азии, Северной Америки и Австралии (Saltzman, 2005; Buggisch, Joachimski, 2006; Königshof et al., 2012; George et al., 2014; Girard et al., 2017; Zhang et al., 2019; Груздев и др., 2023). За отрицательной углеродной аномалией фиксируется довольно высокоамплитудный положительный сдвиг (амплитудой до 4 ‰) в интервале зон Palma tolepis marginifera marginifera (Lower marginifera) — Palmatolepis marginifera utahensis (Upper marginifera) (рис. 2). Впервые на это изотопное отклонение обратили внимание при проведении стратиграфических исследований в пределах южной части гряды Чернышева (Груздев и др., 2023). Среди вероятных причин рассматриваемого изотопного отклонения углерода карбонатов выделяют снижение уровня первичной биопродуктивности, а также возможное присутствие внешнего источника легкого углерода, обусловленное активизацией и интенсификацией вулканической и гидротермальной деятельности, либо усилением терригенного стока с континента, несущего изотопно-легкий углерод (Груздев и др., 2023). При этом снижение первичной продуктивности привело к сокращению пищевой базы, что могло стимулировать микроэволюцию консументов низкого уровня и привести к повышению видового разнообразия (Груздев и др., 2023). Это наглядно отразилось в повы- шении таксономического разнообразия конодонтов (Журавлев, 2019). На уровне изотопного отклонения конодонты демонстрируют пиковые значения видового разнообразия (81 вид) для фаменско-серпуховского стратиграфического интервала.

В пределах Европейского Северо-Востока России следы нижнесреднефаменского изотопного отклонения прослеживаются в мелководно- (р. Большая Уса) и глубоководно-шельфовых разрезах (рр. Изъяель и Изъяю) и могут выступать в качестве надёжного геохимического репера и потенциального маркера подъярусной границы.

Глобальное геобиологическое событие Dasberg первоначально было описано Т. Беккером как биотическое, проявившееся в значительной перестройке таксономического состава аммоноидей (Becker, 1993). Следы события сопоставлялись со средней частью зоны Lower expansa . Позднее применительно к событию Dasberg использовали термин «кризис» (Dasberg Crisis), рассматривая событие как череду седиментационных и биотических изменений в интервале фаз Palmatolepis gracilis expansa — Bispathodus costatus (Early expansa – Middle expansa ) (Hartenfels, Becker, 2009). Исследования Ч. Сэндберга с соавторами (Sandberg et al., 2002) показали, что в основе события лежит гляциоэвстати-ческая трансгрессия, сопровождавшаяся аноксией, с накоплением «черных сланцев» и перестройкой бентосных сообществ (начало цикла IIf по Johnson et al., 1985; событие 16 по Sandberg et al., 2002). В работе (Stock, Sandberg, 2019) вариации δ ¹³C_carb в событийном интервале интерпретируются как возможные показатели изменения климата и глобальной океанической циркуляции.

Проявления события фиксируются в ряде разрезов на территории современного Пай-Хоя и приурочены к различным фациальным зонам от мелководья до батиали (Груздев и др., 2020). В результате анализа последовательностей литокомплексов в разрезах изолированной карбонатной платформы на р. Лымбадъяха и в разрезах системы конусов выноса плотностных потоков на рр. Силоваяха, Тальбейшор и Песчаная выделена характерная трансгрессивно-регрессивная последовательность с общим максимумом в пределах зоны

Горизонт

-2-10 1 2

Макаровский

5BC carb (V-PDB, %o мурзака-евский

Рис. 2. Изотопное отклонение в нижней и средней частях фаменского яруса. Амплитуда отклонения по данным из глубоководно-шельфовых разрезов юга гряды Чернышева (Груздев и др., 2023 и наши неопубликованные данные)

Зона по конодонтам Ziegler, Sandberg, 1990 Spalletta et al., 2017 Upst Scaphignathus vel. velifer marginifera U Palmatolepis marg, utahensis L Palmatolepis marg, marginifera U / homboidf^a Palmatolepis grac. gracilis L Palmatolepis rhomboiaea нижне-среднефаменское изотопное X отклонение |

Fig. 2. Carbon-isotopic variations in the lower and middle Famennian. Amplitude of variation is based on data from deep-water shelf sections in the southern Tchernyshev Ridge (Gruzdev et al., 2023, and authors’ unpublished data)

Динамика таксономического разнообразия конодонтов

Зональные шкалы

региональная

Ji, 1985; Zicclcr, Sandberg, (990	Ji, 1985; Spalletta et al., 2017	Bcckcr cl al., 2016a, 2021
S. bransoni	Siphonodella bransoni	Siph. (Siph.) bransoni
S. sulcata	Protognathodus kockeli	Siphonodella (Eosiph.) sulcata s.l. / Protognathodus kuehni
Up. praesulcata		Protognathodus kockeli
M. praesulcata	Bispathodus ultimus	ckl
L. praesulcata		Siphonodella {Eosiph.) praesulcata s.l.
Up. expansa		Bispathodus ultimus ultimus
M. expansa	bispathodus costatus	bispathodus costatus
	Bispathodus ac. aculeatus	Bispathodus ac. aculeatus
L. expansa	Palmatolepis gr. expansa	Palmatolepis gr. expansa
Up. postera	Pahnatolepis gr. tnanca	Palmatolepis gr. manca

Зона			ПО Kaiser et al., 2019
5 й и		5 S3 §
			Q СП X О. bi )S x о EL О Ю X о X 03 X	Os = — О к ь 1=
5 О
S3 S3 S3 5 "О				и d О Н О к к = 03 0-	УЗ X я УЗ В Я
		н 5.

Рис. 3. Динамика таксономического разнообразия конодонтов в фаменско-турнейском интервале. Глобальная кривая таксономического разнообразия конодонтов — по: Журавлев, 2019, а региональная — по: Плотицын и др., 2018а; Plotitsyn et al., 2024 с дополнениями. Сокращения: L. — Lower, M. — Middle, Up. — Upper, S. , Siph . — Siphonodella , Eosiph . — Eosiphonodella , s. l. — sensu lato, ck I — costatus- kockeli Interregnum, prae. — praesulcata, Prot . — Protognathodus , ст. — стадия, ср. ст. — средняя стадия, HBS — Hangenberg Black Shale, HSS — Hangenberg Sandstone

Fig. 3. Dynamics of conodont taxonomic diversity in the Famennian — Tournaisian interval. The global conodont taxonomic diversity curve is after: Zhuravlev (2019), and the regional curve is compiled from data in: Plotitsyn et al. (2018a, 2024, with additions). Abbreviations and acronyms: L. — Lower, M. — Middle, Up. — Upper, S. , Siph . — Siphonodella , Eosiph . — Eosiphonodella , s. l. — sensu lato, ck I — costatus- kockeli Interregnum, prae. — praesulcata, Prot . — Protognathodus , ст. — stage (crises sensu Kaiser et al., 2019), ср. ст. — middle stage (middle crises sensu Kaiser et al., 2019), HBS — Hangenberg Black Shale, HSS — Hangenberg Sandstone

Lower expansa , сопоставляемым с глобальным событием Dasberg (Груздев и др., 2020).

С событийным интервалом связано локальное снижение таксономического разнообразия конодонтов, которое отмечается в разрезах глубоководного ряда (рр. Силоваяха, Тальбейшор и Песчаная) (Груздев и др., 2020). Происходит это на фоне общих региональных (рис. 3) и глобальных (см. Журавлев, 2019) пиковых значений таксономического разнообразия конодонтов (более 70 видов) в пределах фаз Palmatolepis gracilis expansa (Early expansa ) и Bispathodus aculeatus aculeatus — Bispathodus costatus (Middle expansa ). При этом стоит учитывать особенность захоронения органических остатков в поле развития турбидных потоков, которые отчетливо идентифицируются в изученных разрезах. Как правило, субавтохтонные комплексы конодонтов из фоновых отложений таксономически бедны, а наибольшая концентрация конодонтов (за счет гидродинамической сортировки) и, соответственно, таксономическое разнообразие фиксируются в карбонатных турбидитах. Поэтому локальное снижение разнообразия конодонтов в событийном интервале интерпретируется как имеющее тафономическую причину.

Изотопно-геохимические данные, доступные в настоящий момент только по разрезу на р. Силоваяха, показывают наличие в событийном интервале характерного рисунка в изотопной записи карбонатного углерода, аналогичного установленному в разрезах 32

Североамериканского континента. Отмечаются два малоамплитудных отрицательных экскурса, окружающих плато с относительно высокими значениями δ ¹³C_carb (Груздев и др., 2020).

Рубеж девонского и каменноугольного периодов характеризуется одной из крупнейших палеоэкологических перестроек, регистрируемой во всем мире как кризис Hangenberg, или событие Hangenberg (см. обзоры Walliser, 1995; Kaiser et al., 2016; Becker et al., 2016a, 2016b; Qie et al., 2019; Racki, 2021; Hou et al., 2022 и др.). Событие Hangenberg, выделенное О. Валлизером (Walliser, 1980, 1995), является одним из наиболее разрушительных массовых вымираний в истории Земли (четвертое по экологической тяжести вымирание по McGee et al., 2013), хотя традиционно не входит в «большую пятерку». Вымирание биоты затронуло популяции бентосных, нектонных и планктонных морских, а также наземных организмов (Walliser, 1984, 1995; Kaiser et al., 2016; Liu et al., 2016). Около 50 % родов морских организмов (Rakociński et al., 2020) и 70 % всех видов не пережили кризис (Kaiser et al., 2019). В частности, на уровне Хангенбергского кризиса отмечается глобальное и региональное снижение таксономического разнообразия конодонтов (рис. 3).

Хангенбергский биокризис подразделяется на три этапа: ранний, средний и поздний (по Kaiser et al., 2019) (см. рис. 3). Ранний этап (фаза Middle praesulcata) биокризиса совпадает с главным биотическим вымиранием и с «событием Хангенбергского черного слан- ца» (HBS Event), соответствующим высокоамплитудной гляциоэвстатической трансгрессии (Bless et al., 1992; Kaiser et al., 2011, 2019). Последующая регрессия соответствует хангенбергскому песчанику (HSS Event) и отвечает средней стадии кризиса (поздняя часть фазы Middle praesulcata). Поздний кризис отвечает этапу, следующему за биотическим вымиранием, фазам Late praesulcata и ранней части sulcata.

Превалирующая в настоящее время теория механизма Хангенбергского события связывается с масштабной вулканической дегазацией — гипотезой R&S (Pisarzowska et al., 2020), которая явилась отражением активизации деятельности крупных магматических провинций (LIP), таких как Припятская, Кольская, Якутская (Вилюйские трапы), Магдаленская и др., а также островодужного вулканизма (Rakociński et al., 2020, 2021; Pisarzowska et al., 2020). Основные доказательства включают глобальные аномалии ртути (Hg) и других летучих металлов в осадочных породах, отрицательные экскурсы δ ¹³C, пирокластические горизонты на уровне HBS (см. Kalvoda et al., 2019; Paschall et al., 2019; Rakociński et al., 2020, 2021; Pisarzowska et al., 2020; Racki, 2021).

Активизация вулканической деятельности повлекла за собой резкое потепление климата и поступление легкого изотопа углерода (¹²C) в атмосферу и Мировой океан, что выразилось в облегчении δ ¹³C_carb. Изменения климата вызвали расцвет наземной растительности, обеспечившей интенсивное связывание атмосферного CO₂ (включая вулканогенный), скорость которого превышала скорость вулканической дегазации, что в итоге инициировало смену парникового режима ледниковым.

За отрицательным сдвигом δ ¹³C_carb следует Ханген-бергский изотопно-углеродный экскурс (HngICE), который соответствует положительному сдвигу большой амплитуды в терминальном фамене (Kaiser et al., 2006; Cramer et al., 2008; Kumpan et al., 2014; Qie et al., 2016; Zhuravlev et al., 2020; Plotitsyn et al., 2024 и др.). Положительный сдвиг изотопного состава карбонатного углерода, по всей видимости, был обусловлен повышенным захоронением органического углерода из-за возросшей морской продуктивности, что повлекло за собой расширение аноксии в придонных водах. В частности, основная фаза HngICE совпадает с цветением однокамерных фораминифер (Zhuravlev, 2022). Таким образом, согласно гипотезе R&S, вулканический триггер повлек за собой каскадный механизм Ханген-бергского кризиса, который вылился в цепь взаимосвязанных процессов, приведших к массовому вымиранию биоты.

Альтернативные точки зрения включают, например, роль сверхновой (Fields et al., 2020), разрушение озонового слоя с последующим ультрафиолетовым облучением (Marshall et al., 2020) или эвксинию фотиче-ской зоны, вызванную усилением континентального выветривания (Wang et al., 2025).

В разнофациальных разрезах северо-востока европейской части нашей страны на уровне Ханген-бергского события и границы между девонской и каменноугольной системами распознается ряд трансгрессий и регрессий (Plotitsyn et al., 2024). В частности, уровню HBS отвечает региональная трансгрессия T1, а уровню HSS — регрессия R2, которые отчетливо прослеживаются преимущественно в разрезах глубоководного шельфа (рр. Кожым, Сывъю, Изъяель). В мелководных разрезах регрессивные фазы часто маркируются эрозионными поверхностями, которые отвечают размывам (рр. Каменка, Большая Уса). В глубоководно-шельфовых последовательностях на этих уровнях отмечаются прослои турбидитов. Биотические региональные изменения на уровне события задокументированы по существенным изменениям в комплексах конодонтов (Журавлев, 2003; Плотицын и др., 2018a; Plotitsyn et al., 2024), остракод (Чижова, 1988; Plotitsyn et al., 2024; Zhuravlev, Sobolev, 2024) и фора-минифер (Plotitsyn et al., 2024) во всех фациальных зонах. Хангенбергский изотопный углеродный экскурс (HngICE) регистрируется в терминальном фамене и обычно характеризуется положительным, часто двухпиковым отклонением δ13Ccarb с амплитудой до 4 ‰ (Zhuravlev et al., 2020; Plotitsyn et al., 2024).

Нижний карбон

В нижнем карбоне известны проявления нескольких событий разного масштаба, которые уверенно фиксируются в регионе исследований: Lower Alum Shale, Mid-Aikuanian и серпуховское событие. Все они прямо или косвенно связаны с климатическими изменениями в начале позднепалеозойского ледникового периода (Fielding et al., 2008).

Среднетурнейское глобальное геобиологическое событие Lower Alum Shale (Mid- Tournaisian Event) первоначально было выделено Ч. Сэндбергом и соавторами как трансгрессивное событие (событие № 15 по: Sandberg et al., 1986). Позднее Т. Беккером (Becker, 1993) данный интервал был интерпретирован как глобальное трансгрессивное бескислородное событие (Lower Alum Shale Event), сопровождавшееся вымиранием более 50 % родов аммоноидей. С трансгрессивной фазой события связывается радиация определенных групп фораминифер (Kalvoda, 1989; Дуркина, 1997) и конодонтов (Zhuravlev, 1998), а также значительные изменения в составе остракодовых ассоциаций (см. Соболев, 1995, 2005; Чижова, 1988).

Потепление и связанная с ним гляциоэвстатиче-ская трансгрессия обусловила развитие бескислородных условий на глубоководном шельфе с последующим накоплением «черных сланцев» (Rakociński et al., 2021). Несколько позже сформировалась малоамплитудная отрицательная изотопная аномалия по неорганическому углероду (Плотицын и др., 2018b; Zhuravlev et al., 2020).

Расширение эпиконтинентальных бассейнов спровоцировало радиацию чернышенеллид (форами-нифер), особенно группы Chernyshinella gelida , в условиях мелководного карбонатного шельфа (Kalvoda, 1989; Дуркина, 1995), а также адаптивную радиацию конодонтов (в частности, Siphonodella и некоторых представителей рода Polygnathus ) в постсобытийный период. На этом уровне отмечаются пиковые (около 60 видов) для нижнего карбона значения таксономического разнообразия конодонтов (см. Журавлев, 2019). Радиация привела к существенному обновлению конодонтовых сообществ открытого шельфа (Zhuravlev, 1998). Бескислородные условия в нижней части водного столба, вероятно, обусловили вымирание некоторых родов аммоноидей (Becker, 1993).

Среднетурнейское событие соответствует коно-донтовой зоне S . crenulata (или ее аналогу в мелководных фациях — зоне Siphonodella carinata ), остракодо-вой зоне Richterina postlatior ( Richterina postlatior — Bairdia otscherensis ) или нижней части фораминиферо-вой зоны Chernyshinella disputabilis — Ch. glomiformis.

В пределах северо-востока европейской части России среднетурнейское событие уверено опознается во всех фациальных поясах по биотическим проявлениям (смена ассоциаций конодонтов и форамини-фер) (Дуркина, 1995; Zhuravlev, 1998; Журавлев, 2003; Плотицын и др., 2018b), отчетливым проявлениям трансгрессии (черные аргиллиты в глубоководных фациях, микритовые известняки в мелководных фациях) (Журавлев, 2003; Плотицын и др., 2018b) и малоамплитудному отрицательному экскурсу δ ¹³C_carb (Плоти-цын и др., 2018b; Zhuravlev et al., 2020). В мелководных фациях событию может предшествовать перерыв в осадконакоплении, обусловленный кратковременной регрессией.

Среднепозднетурнейское глобальное геобиологи-ческое событие Mid-Aikuanian первоначально было идентифицировано как интервал вымирания конодонтов и радиации некоторых групп фораминифер (Ji, 1987; Kalvoda, 1991, 1994). В ходе последующих исследований в данном интервале была зафиксирована одна из самых высокоамплитудных в фанерозое положительная аномалия изотопного состава неорганического углерода (TICE), обусловленная климатическими изменениями и сопутствующими эвстатическими колебаниями (Saltzman et al., 2004). Согласно современным гипотезам, снижение температуры в тропических широтах на 7–10 °C было спровоцировано экспансией наземной растительности (Chen et al., 2021).

Гляциоэвстатическая регрессия, вызванная глобальным похолоданием, в сочетании с изменениями параметров океанической циркуляции способствовала усилению апвеллингов, интенсификации процессов денитрификации в толще воды и распространению бескислородных условий. Данные процессы привели к существенному увеличению темпов захоронения органического углерода (Saltzman et al., 2004; Yao et al., 2015; Cheng et al., 2020). Обогащение тяжелым изотопом растворенного в морской воде неорганического углерода привело к формированию положительной изотопной аномалии (TICE) с амплитудой до 7 ‰ (Saltzman et al., 2004; Yao et al., 2015). Резкая трансформация условий в водной толще вызвала глубокую перестройку трофических структур пелагических экосистем, что стало фактором вымирания высокоспециализированных групп конодонтов (Zhuravlev, Plotitsyn, 2022).

Расцвет наземной растительности в сочетании с регрессией способствовал началу формирования устойчивых речных систем с крупными конусами выноса на шельфе. Деятельностью одной из таких систем, вероятно, обусловлено накопление в пределах средней и южной частей Печорской плиты мощных терригенных толщ позднетурнейско-ранневизейского возраста (глинисто-терригенная толща и нортническая свита).

Событие вымирания охватывает все фациальные пояса и затрагивает большинство групп конодонтов, за исключением эпипелагических форм. Изотопное событие TICE также характеризуется широким распро- 34

странением в различных фациальных поясах (разрезы на рр. Кожва, Изъяю и в скважинах Кочмесской площади — мелководная карбонатная платформа; разрез на рр. Кожым, Малая Уса — глубоководный шельф), что позволяет использовать его в качестве инструмента интерфациальной и глобальной корреляции (Saltzman et al., 2004; Zhuravlev et al., 2020; Плотицын и др., 2018b, 2022). На примере разреза Малая Уса показано, что значительным корреляционным потенциалом обладают не только пиковые положительные отклонения изотопного события TICE, но и положительные (см. обн. mu3 на рис. 4) или отрицательные (см. обн. mu13 на рис. 4) изотопные тренды среднего-верхнего турне в целом, даже при недостатке палеонтологических данных (см. Плотицын и др., 2018b, 2022). В стратиграфическом отношении данное событие маркирует границу среднего и верхнего турне (зоны isosticha и typicus ).

Серпуховское глобальное геобиологическое событие (событийный интервал) первоначально интерпретировалось как биотический кризис, выразившийся в динамике разнообразия бентосной биоты (Yao et al., 2022) и сопровождавшийся серией изотопных аномалий углерода в карбонатах (Liu et al., 2022). Кроме того, в рамках данного интервала отмечаются климатические и эвстатические изменения различного масштаба (Журавлев и др., 2025).

Серпуховское событие представляет собой комплекс взаимосвязанных процессов различного генезиса. Вероятным триггером послужили вариации концентрации атмосферного CO2 и климатические изменения во время начальной фазы позднепалеозойского оледенения (Fielding et al., 2008; Valdez Buso et al., 2020; Zhuravlev et al., 2023; Журавлев и др., 2025). В рамках данного события реконструируется следующая последовательность этапов.

• 1.    Максимум оледенения, вызвавший масштабную гляциоэвстатическую регрессию в конце веневского времени (конец визейского века, фаза nodosa ). Регрессия привела к интенсификации процессов окисления захороненного органического вещества и его поступлению в морские бассейны, что отразилось в виде отрицательного экскурса δ ¹³C_carb (SN1).

• 2.    Раннесерпуховское межледниковье (Valdez Buso et al., 2020), обусловленное временным повышением содержания атмосферного CO₂, спровоцировало гля-циоэвстатическую трансгрессию. Рост концентрации углекислоты способствовал как глобальному потеплению (парниковый эффект), так и интенсификации фиксации легкого углерода первичными продуцентами. Это вызвало утяжеление изотопного состава растворенного бикарбоната и, как следствие, морских карбонатов, что привело к формированию положительной аномалии δ ¹³C_carb (Zhuravlev et al., 2023). Специфические условия межледниковья, вероятно, послужили фактором начала продолжительного кризиса бентосной биоты, который предваряет среднекаменноугольное массовое вымирание в конце серпуховского века.

• 3.    Завершение межледниковья в конце раннего серпухова, вызванное снижением уровня CO₂, привело к падению первичной биопродуктивности и темпов захоронения органического вещества вследствие ограничения доступности питательных веществ

Рис. 4. Проявление глобального изотопного события TICE в мелководно-шельфовых разрезах Печорской гряды и глубоководно-шельфовых разрезах Полярного Урала (по: Zhuravlev et al., 2020; Плотицын и др., 2018b, 2022). Условные обозначения: 1 — известняк, 2 — детритовый известняк, 3 — известняк с «узорчатой» текстурой, 4 — окремненный известняк, известняк с кремнистыми конкрециями, 5 — перекристаллизованный/доломитизированный известняк, 6 — глинистый известняк, 7 — аргиллиты. Серым обозначена область, сопоставляемая со следами изотопного события TICE

• Fig. 4. Expression of the global TICE isotopic event in the shallow-water shelf sections of the Pechora Ridge and deep-water shelf sections of the Polar Urals (after: Zhuravlev et al., 2020; Plotitsyn et al., 2018b, 2022). Legend: 1 — limestone, 2 — detrital limestone, 3 — limestone with «patterned» texture, 4 — silicified limestone, limestone with chert nodules, 5 — recrystallized/ dolomitized limestone, 6 — argillaceous limestone, 7 — argillites. The grey-shaded area corresponds to the manifestation of the TICE isotopic event

  

  Рис. 5. Проявление глобального серпуховского события в разрезах северо-востока европейской части России (по: Zhuravlev et al., 2023; Журавлев и др., 2025)

  
  

  Fig. 5. Global Serpukhovian Event in sections of the NE European part of Russia (after: Zhuravlev et al., 2023; Zhuravlev et al., 2025)

(Журавлев и др., 2025). Это обусловило отрицательный экскурс (SN2) и последующее снижение значений δ ¹³C_carb в позднем серпухове (Zhuravlev et al., 2023).

В исследуемом регионе наблюдается отчетливая стратификация всех стадий события (рис. 5). В фациях мелководного шельфа (разрезы на рр. Кожва, Изъяю) фиксируются признаки эвстатических колебаний (максимум регрессии в терминальном визе), в то время как в глубоководных фациях эвстатический сигнал выражен слабее, а амплитуда вариаций δ ¹³C_carb — существенно ниже (Zhuravlev et al., 2023; Журавлев и др., 2025).

Начальная стадия события датируется концом ви-зейского века (завершение фазы nodosa ), а завершение — концом раннего серпухова (вторая половина фазы ziegleri ). Примерное совпадение начала события с подошвой серпуховского яруса позволяет использовать данный уровень в качестве стратиграфического маркера для трассировки визейско-серпуховской границы в разнофациальных морских последовательностях региона, независимо от биостратиграфических данных (Журавлев и др., 2025).

Обсуждение результатов

В пределах северо-востока европейской части России в фаменско-нижнекаменноугольном интервале уверенно распознаётся шесть событийных уровней различной природы и масштаба (рис. 6). В их число входят резкие эвстатические колебания, биотические пертурбации, углерод-изотопные аномалии, а также глобальные геобиологические события различной природы и масштаба: нижнесреднефаменское изотопное отклонение, Dasberg, Hangenberg, Lower Alum Shale (Mid-Tournaisian), Mid-Aikuanian и серпуховское событие (рис. 6). Установленные событийные уровни формируют основу событийно-стратиграфического каркаса региона и могут рассматриваться в качестве на- 36

дёжных маркеров для межрегиональной и глобальной корреляции.

Выявлены некоторые особенности, оказывающие влияние на корреляционный потенциал событий различной природы. В частности, эвстатические события (Hangenberg, Lower Alum Shale) хорошо проявлены в мелководной и умеренно глубоководной зонах шельфа, где формируют литологически контрастные последовательности и «специфические фации» (черносланцевые горизонты HBS и LAS).

Изотопные события (нижнесреднефаменское отклонение, HngICE, TICE, визейско-серпуховские отклонения SN1 и SN2) хорошо проявлены в карбонатных фациях открытого шельфа и имеют глобальное/суб-глобальное распространение. В то же время в полузамкнутых лагунах и в прибрежном мелководье возможно формирование локальных изотопных событий, обусловленных как местными вариациями в углеродном цикле, так и диагенетическими процессами (например, отрицательные аномалии в изотопном составе углерода и кислорода под поверхностями субаэральной экспозиции). На сохранность следов изотопных событий существенное влияние оказывает как литологический состав пород, так и степень их вторичных преобразований.

В строении изотопных отклонений неорганического углерода в фаменско-серпуховском интервале отмечаются общие черты. Изотопное проявление события Dasberg, событий Lower Alum Shale и TICE, а также серпуховского события демонстрируют последовательность из совпадающего с регрессией малоамплитудного отрицательного отклонения, за которым следует отвечающее высокому стоянию уровня моря положительное плато (часто с двумя максимумами), завершающееся сопряженным с регрессией отрицательным отклонением. Сходство морфологии изотопных вариаций и эвстатических колебаний у разнесенных во времени событий позволяют предположить об-

Рис. 6. Событийно-стратиграфический каркас для разнофациальных разрезов северо-востока европейской части России. Условные обозначения: 1 — изотопное отклонение и амплитуда, 2 — эвстатическая кривая, 3 — динамика таксономического разнообразия конодонтов (а — положительная, б — отрицательная), 4 — конодонты, 5 — регрессия (Р) и трансгрессия (Т), 6 — размыв, 7 — граница между девонской и каменноугольной системами (а — нормальная, б — с размывом)

Fig. 6. Event-stratigraphic framework for different facies sections in the NE part of the European Russia. Legend: 1 — isotopic variation and amplitude, 2 — eustatic curve, 3 — dynamics of conodont taxonomic diversity (a — positive, b — negative), 4 — conodonts, 5 — regression (Р) and transgression (Т), 6 — erosion, 7 — Devonian-Carboniferous boundary (a — normal, b — with erosion)

щие или по крайней мере сходные причины. Ведущим фактором, скорее всего, выступали изменения климата, которые проявлялись в эвстатике и провоцировали вариации в углеродном цикле. Кроме того, климатические изменения оказывали влияние на биоту.

Биотические события оставляют следы в пределах ареалов соответствующей биоты. Хорошо диагностируемыми являются вспышки видообразования (Dasberg, Lower Alum Shale) или вымирания (Hangenberg, Mid-Aikuanian) нектонно-планктонных организмов. На сохранность биотических сигналов существенно влияют тафономические факторы (переотложение, вторичная концентрация, деформация, разрушение фоссилий). Кроме того, в осадочных последовательностях, сформировавшихся на мелководном шельфе, возможно возникновение ложных биотических событий — резкая смена биоты, обусловленная наличием значительных (продолжительных) перерывов в осадконакоплении.

Обобщение полученных данных позволяет ранжировать событийные уровни по их корреляционной значимости для фамена — нижнего карбона исследуемого региона. Наибольшим корреляционным потенциалом обладают событийные уровни, ассоциирующиеся с высокоамплитудными трансгрессиями (Hangenberg (HBS), Lower Alum Shale, отдельные фазы серпуховского события). Отложения, соответствующие этим трансгрессивным фазам, накапливались и сохра- нились как в мелководных, так и в глубоководных зонах бассейна, что обеспечивает их хорошую сохранность и прослеживаемость. Ряд событийных уровней позволяет проводить сопоставление с границами крупных стратиграфических подразделений ОСШ ввиду их сближенности (рис. 7). В частности, проявление события Hangenberg располагается близко к границе девонской и каменноугольной систем, а подошва серпуховского яруса приблизительно совпадает с началом серпуховского геобиологического события (регрессивная фаза, экскурс SN1). Есть перспективы использования нижнесреднефаменского изотопного отклонения в качестве вспомогательного абиотического маркера потенциальной границы между подъярусами фаменско-го яруса.

Рассмотренные региональные проявления глобальных событий в фаменско-нижнекаменноугольном стратиграфическом интервале формируют надежную основу для внутрирегиональной корреляции, а также для сопоставления региональных и местных стратиграфических подразделений с Общей стратиграфической шкалой (рис. 7). Устойчивая прослеживаемость событийных горизонтов в пределах различных фациальных поясов позволяет эффективно решать задачи интерфациальной корреляции, особенно в условиях ограниченной применимости биостратиграфических методов.

Псчора-Кожвинскск поднятие Юг поднятия Чернышева Косью-Роговская впадина, Приполярный Урал глинисто-карбонатная толща (30 м)

ilfunus

(45-350 м)

a^luL B.acuL aculeat

■ ProL kockeli шарьюская свита протвинский стешев-ский тарусский михайловский алексинский тульский бобри-ковский радаев-ский кизелов-ский череп ет-ский гумсров-ский зи ганский лытвип-ский кушел-гинский

Sc. 1^ lifer

Pal. mar-

PaTutfl-

Pill, mar-

Pal, min Жг /Hales

PaLtrian gulons Pul, iwlohak

Бассейн p. Малая Уса, Полярный

Урал

Пай-Хойский карбонатный паравтохтон аллохтон

Пай-Хойский

X

Большенадо-тинский район креста-кыртинская свита (30-100 м)

е

5 а о

к

Q а о

«

X £ 05 а s а

£ а s

- г

S к 3

риф Олыся (100150 м)

глинистотерригенная толща (30-100 м)

нортническая свита (до 400 м)

к S о

s

5 3

а а л

X и 2

изъяюская свита известняковобрекчиевая толща (100-300 м)

(100-120 м)

известняково доломитовая толща (до 400 м)

Рис. 7. Стратиграфическая схема фаменско-серпуховского интервала верхнего девона и нижнего карбона северо-востока европейской части России. Региональные подразделения — по: Стратиграфические…, 1993

Fig. 7. Stratigraphic chart of the Famennian — Serpukhovian (Upper Devonian–Mississippian) of the NE part of European Russia. Regional stages according to: Stratigraphic…, 1993

Заключение

В фаменско-нижнекаменноугольном интервале северо-востока европейской части России установлено шесть событийных уровней глобального или субглобального масштаба, формирующих событийностратиграфический каркас, который может служить стратиграфической основой для дальнейших палеогеографических, седиментологических и тектонических реконструкций. Для целей стратиграфической корреляции наиболее перспективны геобиологические события (Hangenberg, Mid-Aikuanian, серпуховское событие), сочетающие литологические, изотопные и палеонтологические маркеры. Полученные результаты не только имеют прикладное значение для повышения разрешающей способности региональной и межрегиональной корреляции, но и позволяют сопоставить региональные проявления глобальных событий с общемировыми трендами, что вносит вклад в понимание механизмов палеоэкологических перестроек в позднем девоне — раннем карбоне.

Исследования проводились в рамках Государ ствен-ного задания ФИЦ Коми НЦ УрО РАН (тема НИР № 122040600008–5).