Строение разреза и конодонты Карской свиты (нижний карбон) Амдерминского района Северного Пай-Хоя

Карский сланцевый аллохтон Пай-Хоя характеризуется в среднепалеозойской части разреза развитием батиальных комплексов, сложенных преимущественно кремнисто-глинистыми породами. На этом фоне выделяется существенно карбонатный интервал разреза, сопоставляемый с визейским и серпуховским ярусами. Этот интервал был выделен в качестве карской свиты [7]. Ее разрез хорошо изучен в типовом районе, в широтном течении реки Кара [9, 1, 2, 7]. Здесь с карской свитой связаны гидротермаль ные и гидротермально-осадочные проявления и месторождение барита [9, 10]. В северных районах Пай-Хоя (Амдерминский район) разрезы карской свиты изучены хуже. В этом районе данные отложения в разные годы исследовались Ю. Н. Ромашкиным [8], Н. В. Калашниковым и др. [6], А. А. Беляевым преимущественно в связи с наложенной флюоритовой минерализацией [8]. Наиболее полная литоло-гическая и биостратиграфическая характеристика приведена в работе Н. В. Калашникова с соавторами [6], где рассмотрены результаты изучения разреза верхней части карской свиты на руч. Флюоритовый (другие названия — руч. Ромашкина, р. Пэтарка), дана обобщенная вещественная характеристика и обоснование возраста по отдельным находкам фораминифер и конодонтов. Следует отметить, что с современных позиций приведенные в этой работе списки микрофауны (фо-раминиферы и конодонты) и известковых водорослей не обосновывают выделение ярусов и горизонтов, а лишь характеризуют поздневизейско-серпуховский возраст рассматриваемой части разреза [4].

Цель данной работы состоит в характеристике разреза карской свиты и уточнении ее возраста в Амдерминском районе по результатам работ, проведенных авторами в рамках ГДП-200 территории листов R-41-XX, XXI (Амдерминская площадь) в 2013—2014 гг.

Методы исследования

Разрезы карской свиты были изучены в бассейне реки Песчаной, а также в окрестностях озер Хардто и Песчаное (рис. 1). Так как район характеризуется сложным склад-чато-надвиговым строением и посредственной обнаженностью, составление полного сводного разреза и точная оценка мощностей представляла собой сложную задачу, которая решалась как с помощью структурных и литостратиграфических построений, так и с использованием биос-тратиграфического метода.

Карская свита подстилается силоваяхинской, самая верхняя часть которой зафиксирована во фрагментарных выходах на левом притоке р. Песчаной (т.н. 2054, рис. 1) и представлена известняками кремнистыми, тонкоде-тритово-пелитоморфными, серыми, субгоризонтально-

2066/!

!064

<2037

оз. Хардто

C₂-P, ks

Cj kr

100 м i , $065 x «X.

Рис. 1. Схема расположения разрезов карской свиты в Амдерминском районе Fig. 1. Schematic map of the Kara Formation localities in the Amderma District

слойчатыми, с рассеянным мелким детритом и плохо оформленными кремнисто-карбонатными стяжениями темно-серого цвета. Отложения датированы поздним турне (конодонтовая зона Scaliognathus anchoralis) по находкам конодонтов Scaliognathus anchoralis europensis Lane et Ziegler, Doliognathus latus Branson et Mehl и Polygnathus communis communis Branson et Mehl.

Нижняя часть карской свиты в рассматриваемом районе обнажена плохо. Ее фрагментарные выходы мощностью первые метры (т. н. 2046, видимая мощность 4.5 м) отмечены в районе оз. Хардто (рис. 1), где вскрываются известняковые градационные циклиты от известняка среднемелкодетритового, серого, волнистого косослойчатого, с гиероглифами в подошве (гиероглифы ориентированы по азимуту 170°) до известняка глинистого или до аргиллита известкового, темно-серого, тонкодетритовопелитоморфного с рассеяным мелким детритом, пологоволнистослойчатого. Мощности циклитов сокращаются вверх по разрезу от 0.9 м до 0.2—0.5 м. В верхних циклитах — редкие кремнистые стяжения овальной формы до 3—5 см. Отложения, интерпретируемые как дистальные турбидиты, охарактеризованы переотложенными комплексами конодонтов с Gnathodus cf delicatus Branson et Mehl, Lochriea commutata (Branson et Mehl), Hindeodus scitulus (Hinde), Gnathodus semiglaber Bischoff, Gnathodus remus Meischner et Nemirovska, Gnathodus praebilineatus Belka.

Более полный разрез нижней части карской свиты вскрывается в нижнем течении р. Салемпэяха (левый приток р. Песчаной, т. н. 2087, N 69.67638889° E 61.96880556°). Здесь мощность последовательности, сложенной глини-сто-карбонатными градационными циклитами, составляет около 60 м. Гиероглифы в подошвах градационных циклитов ориентированы по азимуту 135°.

Выше разрез карской свиты хорошо обнажен на р. Пэтарке и на левобережье р. Песчаной (т. н. 2040, 2036, 2037,2042; рис. 1). Нар. Пэтарке и восточнее оз. Песчаное вскрываются самые верхние горизонты карской свиты и низы перекрывающей карасиловской свиты (т. н. 2037, 2057; рис. 1).

С учетом данных по разрезам на реках Салемпэяха, Пэтарка и в районе озер Хардто и Песчаное сводный разрез карской свиты в Амдерминском районе представлен следующими пачками (рис. 2):

• 1.    Пачка карбонатных градационных циклитов, состоящих из известняка серого до темно-серого, кремнистого, тонко- или мелкодетритового, волнистослойчатого и известняка темно-серого, слабоглинистого, пелитоморфного, горизонтально-слойчатого. Мощность циклитов варьирует от 0.2 м до 1.8 м, снижаясь вверх по разрезу. Мощность пачки около 60 м. По характерным текстурноструктурным последовательностям цикла Боума отложения интерпретируются как дистальные турбидиты. В нижней части пачки обнаружены конодонты Idioprioniodus healdi (Roundy) и Mestognathus beckmanni Bischoff, характерные для ранневизейско-серпуховского интервала, а верхняя часть пачки охарактеризована комплексом конодонтов Pseudognathodus symmutatus (Rhodes, Austin et Druce), Pseudognathodus homopunctatus (Ziegler), Gnathodus remus Meischner et Nemirovska, Gnathodus praebilineatus Belka и Kladognathus sp.

• 2.    Известняки кремнистые, пелитоморфно-тонко-детритовые, со слабо проявленной градационной сортировкой (мощность градационных циклитов 0.1—0.3 м), субпараллельно-слойчатые, в нижней части — с глини

• 3.    Известняки строматолитоморфные и сферовые («глазковые»), чередующиеся с пелит-тонкодетритовыми кремнистыми известняками, иногда со слабо проявленной градационной сортировкой. Мощность пачки около 20—25 м. Строматолитоморфные и сферовые известняки интерпретируются как глубоководные микробиальные постройки [1], а кремнистые известняки, вероятно, представляют собой фоновые пелагические осадки. По конодонтам Gnathodus praebilineatus Belka, Gnathodus bilineatus (Roundy), Gnathodus ^rtyi Hass, Lochriea commutata (Branson et Mehl), Pseudognathodus symmutatus (Rhodes, Austin et Druce) отложения соответствуют верхневизей-скому подъярусу.

• 4.    Кремнистые известняки и силициты темно-серые и серые с глинистыми примазками, субпараллельно-слойчатые. Редкие прослои сферовых («глазковых») и строматолитоморфных известняков. Мощность пачки 8—9 м. Отложения, вероятно, сформировались за счет фоновой пелагической седиментации. Сферовые и строматолитоморфные известняки, скорее всего, отвечают микробиальным матам. По конодонтам большая часть пачки соответствует верхневизейскому подъярусу (комплексы с Gnathodus praebilineatus Belka, Gnathodus meischneri Austin et Husri, Idioprioniodus sp.), верхи пачки, вероятно — нижнесерпуховскому подъярусу (обедненные комплексы конодонтов с Gnathodus bilineatus (Roundy) и Pseudognathodus homopunctatus (Ziegler)).

• 5.    Известняковые конглобрекчии и брекчиевидные карбонаты с «линзовидными» прослоями строматолитоморфных известняков, интерпретируемые как палео-гидротермальный комплекс типа «белых курильщиков» [3]. Мощность пачки 3—4 м. Единичные находки позд-невизейско-серпуховских конодонтов Gnathodus girtyi intermedius Globensky.

• 6.    Строматолитоморфные известняки, переходящие вверх по разрезу в пелитоморфно-тонкодетрито-вые, кремнистые, с кремнистыми стяжениями и поясками. Мощность пачки 10—12 м. Отложения интерпретируются как микробиальные образования, сменившиеся результатом фоновой пелагической седиментации. По конодонтам нижняя часть пачки соответствует нижнесерпуховскому подъярусу (комплексы конодонтов с Lochriea commutata (Branson et Mehl), Pseudognathodus homopunctatus (Ziegler), Gnathodus cf. bilineatus (Roundy) и переотложенными Cavusgnathus convexus (Rexroad), верхи пачки — верхнесерпуховскому подъярусу с конодонтами Gnathodus girtyi collinsoni Rhodes, Austin et Druce, Gnathodus bollandensis (Higgins et Bouckaert), Lochriea commutata (Branson et Mehl).

• 7.    Строматолитоморфные известняки, часто окварцо-ванные,мраморизованные,переходящиевверхпоразрезув известняки тонкодетритовые с гнездами мелкого детрита,

  

• 8.    Строматолитоморфные известняки, часто оквар-цованные, мраморизованные. Строматолитоморфные корки формируют общую линзовидно-крупнобугристую текстуру слоя, которая становится более пологой и прерывистой у кровли. Текстура подчеркнута окварцевани-ем. В средней части пачки отдельные округлые и линзовидные выделения белого кристаллического кальцита размером до 5 см. Мощность пачки 2—3 м. Отложения 7-й и 8-й пачек могут рассматриваться как переработанные вторичными процессами глубоководные микробиальные постройки [1].

• 9.    Известняки глинистые тонкодетритовые с градационными (от мелкодетритового в нижней части до тон-комелкодеритового в верхней части циклита) известняковыми циклитами, интерпретируемые как дистальные турбидиты. Мощность пачки около 7—8 м. Единичная находка конодонтов плохой сохранности — Gnathodus sp.

стыми прослоями и примазками. В верхней части обычны кремнистые стяжения и пояски темно-серого цвета. Мощность пачки около 40 м. Текстурно-структурные характеристики позволяют отнести отложения к крайне дистальным турбидитам или контуритам. По комплексам конодонтов, включающим Gnathodus praebilineatus Belka, Gnathodus bilineatus (Roundy), Gnathodus girtyi Hass, Hindeodus cristulus (Youngquist et Miller), Lochriea commutata (Branson et Mehl), Pseudognathodus homopunctatus (Ziegler), Pseudognathodus symmutatus (Rhodes, Austin et Druce), Idioprioniodus sp., Kladognathus sp ., отложения сопоставляются с верхневизейским подъярусом.

серые до темно-серых, волнистослойчатые до комковатых с углеродисто-глинистыми примазками. Мощность пачки до 14—16 м.

Общая мощность карской свиты в Амдерминском районе около 180 м, что несколько меньше мощности свиты в стратотипе (190—200 м).

Карская свита согласно перекрывается черноцветной кремнисто-глинистой пачкой карасиловской свиты (C2—P1 ks), датированной по комплексам коно донтов (Declinognathodus noduliferus (Ellison et Graves), Rhachistognathus minutus (Higgins et Bouckart)) ранним башкиром (т. н. 2057 и 2037, рис. 1) [4].

Обсуждение результатов

Находки конодонтов в карской свите рассматриваемого района редки, из 85 отобранных образцов только в 23 обнаружены определимые конодонтовые элементы. Характерные формы изображены на рис. 3, а распределение конодонтов по разрезу — в таблице. Таксономически бедные комплексы характеризуются преобладанием Lochriea commutata , представителей рода Pseudognathodus и группы Gnathodus bilineatus , что обычно для глубоководных отложений этого возраста. Практическое отсутствие скульптированных представителей рода Lochriea делает невозможным зональное расчленение верхнего визе и точное проведение нижней границы серпуховского яруса по конодонтам.

Биостратиграфическая интерпретация конодонтовых комплексов усложняется широко развитым в нижней части свиты переотложением органических остатков. Состав аллохтонных органических остатков, среди которых присутствуют известковые водоросли, раковины бентосных фораминифер, обломки раковин брахиопод, мелкие ругозы и мшанки, позволяет предполагать, что источником карбонатного материала служил отмельный комплекс

Рис. 2. Характерные конодонты силоваяхин-ской, карской и карасиловской свит севера Пай-Хоя: 1—3 — Scaliognathus anchoralis europensis Lane et Ziegler, обр. 2054/1, верхняя часть силоваяхин-ской свиты; 4, 5, 20—22 — Lochriea commutata (Br. et M.), 4, 5 - обр. 2040/5; 20-22 - обр. 2042/1, верхняя часть карской свиты; 6, 7 — Gnathodus praebilineatus Belka, обр. 2040/5; 8—10,18, 19 — Gnathodus bilineatus (Roundy), 8—10 — обр. 2037/36, верхняя часть карской свиты; 18, 19 — обр. 2037/28, средняя часть карской свиты; 11, 12 — Declinognathodus noduliferus (Ellison et Graves), обр. 2037/41, нижняя часть карасиловской свиты; 13—15 — Gnathodus meischneri Austin et Husri, обр. 2037/26, средняя часть карской свиты; 16, 17 — Gnathodus bollandensis (Higgins et Bouckaert), обр. 2037/37, верхняя часть карской свиты; 23—25 — Gnathodus Romulus Meischner et Nemirovska, обр. 2037/35, верхняя часть карской свиты; 26, 27 — Mestognathus beckmanni Bischoff, обр. 4425/1, нижняя часть карской свиты

Fig. 3. Characteristic conodonts of the Silovayakha, Kara, and Karasilova formations of the North of the Pay-Khoy: 1—3 — Scaliognathus anchoralis europensis Lane et Ziegler, sample 2054/1, upper part of the Silovayakha Fm.; 4, 5, 20—22 — Lochriea commutata (Br. et M.), 4, 5 — sample 2040/5; 20—22 — sample 2042/1, upper part of the Kara Fm.; 6, 7 — Gnathodus praebilineatus Belka, sample 2040/5; 8—10, 18, 19 — Gnathodusbilineatus (Roundy), 8—10— sample 2037/36, upper part of the Kara Fm.; 18, 19 — sample 2037/28, middle part of the Kara Fm.; 11, 12 — Declinognathodus noduliferus (Ellison et Graves), sample 2037/41, lower part of the Karasilova Fm.; 13—15 — Gnathodus meischneri Austin et Husri, sample 2037/26, middle part of the Kara Fm.; 16, 17 — Gnathodus bollandensis (Higgins et Bouckaert), sample 2037/37, upper part of the Kara Fm.; 23—25 — Gnathodus Romulus Meischner et Nemirovska, sample 2037/35, upper part of the Kara Fm.; 26, 27 — Mestognathusbeckmanni Bischoff, sample 4425/1, lower part of the Kara Fm

Распределение конодонтов в карской свитеDistribution of conodonts in Kara suite

Ò à á ë è ö à 1

T a b l e 1

Пачка 1 2 4 5 6 7 9 ^\Образец Таксон oo 04 04 40 04 4Q о s о s о 8 OO о 8 8 40 s 04 о s s 04 8 40 8 oo s 04 s 8 04 40 04 8 40 8 8 \ 8 oo 8 Cavusgnathus convexus 1 Gnathodus bilineatus 1 1 2 1 2 1 Gnathodus bollandensis 3 1 Gnathodus cf. delicatus 1 Gnathodus collinsoni 1 Gnathodus girtyi 2 1 1 Gnathodus intermedius 1 Gnathodus meischneri 1 Gnathodus praebilineatus 4 1 2 1 1 2 1 Gnathodus remus 1 Gnathodus romulus 1 Gnathodus semiglaber 1 Gnathodus sp. 1 2 1 1 2 1 1 Hindeodus cristulus 1 Hindeodus scitulus 1 Idioprioniodus healdi 1 Idioprioniodus sp. 1 1 Kladognathus sp. 2 1 1 1 1 Lochriea commutata 1 1 2 2 2 2 3 2 Lochriea sp. 1 2 1 1 1 1 Pseudognathodus homopunctatus 1 1 2 1 1 1 Pseudognathodus sp. 1 Pseudognathodus symmutatus 1 1 2 3 края шельфа, наблюдаемый в разрезах Пай-Хойского карбонатного паравтохтона [5]. При этом нижняя пачка карской свиты, скорее всего, является коррелянтом размыва на границе лымбадъяхинской и болванской свит паравтохтона. Эта пачка по стратиграфическому положению и комплексам конодонтов с Idioprioniodus healdi (Roundy) в нижней части и Gnathodus remus Meischner et Nemirovska, Gnathodus praebilineatus Belka, Pseudognathodus homopunctatus (Ziegler) в верхней части датируется в интервале от раннего до начала позднего визе (конодонтовые зоны texanus и bilineatus).

Конодонтовые ассоциации вышележащих пачек не демонстрируют явных признаков переотложения, и могут рассматриваться как субавтохтонные. По находкам Gnathodus praebilineatus Belka, Gnathodus bilineatus (Roundy), Pseudognathodus homopunctatus (Ziegler), Gnathodus meischneri Austin et Husri, Gnathodus yrtyi Hass большая часть карской свиты (вторая, третья и значительная часть четвертой пачки), включающая баритовую и флюоритовую минерализацию, сопоставляется с верхне-визейским подъярусом (конодонтовые зоны bilineatus и nodosa). Верхняя часть свиты, для которой, как и в стратотипе, характерны три горизонта мраморизованых известняков, сопоставляется по конодонтам с серпуховским ярусом. Для нижнего подъяруса (пятая и нижняя часть шестой пачки) характерны обедненные комплексы конодонтов с Gnathodus bilineatus (Roundy), Pseudognathodus homopunctatus (Ziegler), Gnathodus intermedius Globensky, а для верхнего серпухова — конодонты зоны bollandensis (комплексы с Gnathodus collinsoni Rhodes, Austin et Druce и Gnathodus bollandensis (Higgins et Bouckaert)).

В целом карская свита в Амдерминском районе охватывает стратиграфический интервал от нижневизей-ского до верхнесерпуховского подъяруса включительно. Подошва верхневизейского подъяруса, скорее всего, проходит в верхней части первой пачки и маркируется исчезновением глинистых прослоев на границах градационных карбонатных циклитов (сокращение глинистого стока вследствие начала средневизейской трансгрессии). Граница визейского и серпуховского ярусов проходит внутри четвертой пачки. Кровля свиты отвечает границе нижнего и среднего карбона.

История формирования карских отложений представляется следующим образом. В ранневизейское время происходило интенсивное накопление глинисто-кар-бонатных градационных циклитов, формировавшихся за счет мобилизации обломочного карбонатного материала в области отмелей края шельфа и его транспортировки на континентальный склон мутьевыми потоками. Ориентировка гиероглифов в подошвах градационных циклитов позволяет предполагать северо-северо-западный источник материала (в современных координатах). Интенсивный размыв в отмельной зоне (современный Пай-Хойский карбонатный паравтохтон), вероятно, был вызван ранневизейской регрессией. Поздневизейская трансгрессия вызвала сокращение поступления материала из отмельной зоны и накопление преимущественно пелагических осадков. Максимум трансгрессии маркируется кремнистыми пелитоморфными известняками и си-лицитами в верхах второй и низах четвертой пачки (рис. 2). Следует отметить, что на фоне снижения поступления обломочного карбонатного материала ярко проявлены специфические глубоководные микробиальные органогенные постройки (иловые холмы и строматолиты), сложенные «глазковыми» и строматолитоморфными известняками [1, 2]. В конце позднекарского времени отмечаются следы позднесерпуховской регрессии — появление мелкодетритовых карбонатных турбидитов. Начало среднекаменноугольной эпохи (раннекарасиловское время) маркируется углублением бассейна и увеличением при-вноса глинистого материала (рис. 2).

Заключение

Разрез карской свиты в Амдерминском районе по литологической характеристике, мощности и генезису мало отличается от стратотипа. Биостратиграфические данные по конодонтам обосновывают поздневизейско-серпухов-ский возраст свиты и обеспечивают ее корреляцию с нижней частью болванской свиты карбонатного паравтохто-на.

Авторы выражают признательность генеральному директору ЗАО «Поляргео» Д. В. Зархидзе за предоставленную возможность публикации материалов.