Возраст горизонтов нижнего силура европейского северо-востока России

На западном склоне Приполярного Урала маршрутнинский и устьдурнаюский горизонты вскрываются в непрерывной последовательности в бассейне р. Кожым, в обнажении 217, которое является стратотипическим разрезом названных горизонтов и одноименных свит (рис. 1). В монографии «Опорные разрезы верхнего ордовика и нижнего силура Приполярного Урала» отмечено, что в составе устьдурнаюской свиты обособляются две литологические пачки, или две подсвиты, отражающие два этапа седиментации. Считалось, что в стратотипическом разрезе маршрутнинский и устьдурнаюский горизонты обнажены в полном объеме. Однако позже выяснилось, что в полном объеме вскрывается только маршрутнинский горизонт, а устьдурнаюский горизонт представлен лишь нижней его частью. Отложения верхней части устьдурнаюского горизонта и контакт с отложениями лудлова в этом разрезе не обнажены [1].

Маршрутнинский и устьдурнаюский горизонты как самостоятельные подразделения венлока силурийской региональной стратиграфической шкалы были установлены А. И. Антошкиной, Т. М. Безносовой и С. В. Мельниковым [10]. Эти горизонты соответствуют седъельскому «горизонту» А. И. Першиной [11], утвержденному в стратиграфической схеме Урала в ранге надгоризонта. Контакт филиппъельского и маршрутнинского горизонтов был скоррелирован с границей лландовери и венлока [9].

Следует отметить, что еще до принятия Уральской стратиграфической схемы имелись данные, указывающие на существование проблемы определения возраста некоторых горизонтов силура в Тимано-Североуральском регионе. Так, при изучении коллекций уральских конодонтов нижнего силура П. Мянник отмечал, что отложения маршрутнинского и нижней части устьдурнаюского горизонтов заключают конодонты, в том числе род Apsidognathus , распространение которых связано только с

разрез Безымянный разрез Кожым 217 разрез Щугор разрез Шаръю

Рис. 1. Местоположение разрезов пограничных отложений лландовери и венлока

Fig. 1. Location of Llandoverian/Wenlockian boundary deposits поздним лландовери. Именно по исчезновению этого рода определяется рубеж лландовери и венлока в настоящее время во многих разрезах мира [7, 17]. Существующие трудности определения границ крупных стратонов в Ти-мано-Североуральских разрезах нередко связаны с отсутствием непрерывной фаунистической охарактеризованно-сти разновозрастных толщ и четких литологических маркеров, а также часто наблюдаемой плохой сохранностью ископаемых остатков фауны в широко развитых отложениях мелководных фаций.

Маршрутнинский горизонт характеризуется комплексом брахиопод регионального распространения - Fardenia flabellata Beznosova , Protatrypa inflata Beznosova , Leptaena sp ., Atrypa sp ., который имеет значение для корреляции этих отложений в Тимано-Североуральском регионе, но не позволяет определить их возраст [2, 4].

Устьдурнаюский горизонт, как уже отмечено, подразделяется на две части [10], или две подсвиты [6]. Нижняя часть содержит мало остатков фауны. Для этой части разреза характерно обилие строматолитовых образований, чередующихся с прослоями строматопороидей, среди ко торых выделяется маломощный прослой со скоплениями фрагментов гастропод, ругоз, табулят, остракод и члеников криноидей, а также несколько прослоев с трещинами усыхания и поверхностями перерывов. Брахиоподы Fardenia flabellata в этой части разреза встречаются редко.

Верхняя часть устьдурнаюского горизонта охарактеризована брахиоподами Spirinella nordensis (Ljashenko), Atrypoidea linguata (Bush), Atrypa sp., Hyattidina sp. Присутствие брахиопод S. nordensis и A. linguata позволяет определить венлокский возраст этой части горизонта [8,14]. Этот вывод согласуется и с данными распространения конодонтов: вид S. nordensis появляется в разрезе выше уровня исчезновения рода Apsidognathus (рис. 2) [2].

Для проверки новых результатов биостратиграфичес-кой датировки отложений и в целях получения дополнительных критериев определения границы лландовери и венлока в Тимано-Североуральском регионе было проведено изучение изменений соотношения изотопов углерода (813С) в разрезе силура западного склона Приполярного Урала (рис. 3). Известно, что ранневенлокское позитивное отклонение значений 813С, соответствующее событию Иревикен и интервалу непосредственно выше его, является глобальным. Определение этого интервала в изученных разрезах дало бы дополнительные критерии для уточнения уровня границы лландовери и венлока. Проведенное изучение 813С из западноуральских опорных разрезов и сравнение их с результатами геохимических исследований разрезов Эстонии показало, что в разрезе силура западного склона Приполярного Урала ранневенлокское позитивное отклонение не проявляется [5, 16].

Анализ биостратиграфических, событийных и хемо-стратиграфических данных из разных регионов и проведенная корреляция изученных нижнесилурийских разрезов указывают на отсутствие отложений нижнего венлока на территории западного склона Приполярного Урала и на существование значительного перерыва в осадконакоплении, который приходится на среднюю часть разреза устьдурнаюского горизонта [2]. Полученные данные о наличии перерыва между отложениями лландовери и венлока и уточнение возрастных датировок для региональных стратиграфических подразделений нижнего силура позволили решить проблему, связанную с корреляцией основных этапов развития Тимано-Североуральского палеобассейна с другими палеобассейнами. Седиментологические исследования показали, что этапы развития Тимано-Североуральского палеобассейна в раннем силуре совпадают с этапами развития Балтийского и Североземель-ского бассейнов. Понижение уровня моря на рубеже лландовери и венлока в Эстонии соотносится с таким же событием, зафиксированным в средней части разреза устьдурнаюского горизонта в Западно-Уральском регионе и в средней части самойловичской свиты на Северной Земле [5,16].

Обобщение всех ранее собранных и вновь полученных палеонтологических, седиментологических, био- и хемос-тратиграфических данных из разрезов в бассейнах рек Кожым и Щугор на западном склоне Приполярного Урала и р. Шаръю на поднятии Чернышева дает убедительные палеонтологические доказательства принадлежности отложений маршрутнинского горизонта и нижней части устьдурнаюского горизонта (нижней подсвиты) к лландовери, а отложений верхней толщи устьдурнаюского горизонта (верхней подсвиты) — квенлоку (рис. 3) [1,2, 13,16—18].

На основании вышеуказанного было предложено нижнюю часть устьдурнаюского горизонта, заключающую ко-

"ряда Чернышев (Першина, 1962)

(

Печорский Урал Першина и др., 197

Вс 1)

сточно-Европейска платформа ( Решени я..., 1987)

Я

Западный склон Урала (Объяснительная..., 199

4) (

Приполярный Урал эезносова, Мянник, 2001

)

Приполярный Ура; (Безносова, Лукин, 2С

09)

О с;

Гердъюский

Гердъюский

о 2 ф |_

Сизимский

Сизимский

Сизимский

со о g Ш

Падымейтывисский

Падымейтывисский

Падымейтывисский

о ф со

Седъельский

Седъельский

Седъельский

>х ф ф О

Устьдурнаюский

Устьдурнаюский

Войвывский

о ф ГП

Маршрутнинский

S ф со о т го

Маршрутнинский

Маршрутнинский

Филиппъельский

Филиппъельский

Филиппъельский

Филиппъельский

Филиппъельский

Филиппъельский

X ф СО О ГО е;

Адакский

Адакский

Джагалский

о го го а

Лолашорский

Лолашорский

Лолашорский

Косьинский

Косьинский

Яренейский

Яренейский

Яренейский

О

Рис. 2. Положение границы лландовери и венлока в разрезах западного склона Приполярного Урала: основанное на распространении конодонтов (сплошная линия); принятое в стратиграфической схеме Урала (штриховая линия) (Объяснительная записка..., 1994)

Fig. 2. Location of Llandoverian/Wenlockian boundary in western slopes of Subpolar Urals based on conodont distribution (solid line); location of Llandoverian/Wenlockianboundary as accepted in Ural stratigraphic map (dashed line) (Explanatory note..., 1994)

нодонты Apsidognathus, включить в состав маршрутнинско-го горизонта лландоверийского яруса [2, 3].

Лландоверийский возраст маршрутнинского горизонта в его новейшем понимании определяется по интервалу распространения конодонтов Apsidognathus и брахиопод Fardenia flabellata. Толщу слагают преимущественно открытошельфовые известняки и доломиты массивного сложения с колониями строматопороидей Ecclimadictyon tschernovi (Riabinin.), E. robustus Nestor, табулят Palaeofavosites cf. alveolaris (Goldfussi), Favosites moyeroensis Sokolov et Tesakov, Multisolenia nikiforovi Sokolov et Tesakov, ругозами Miculiella annae Ivnsk, брахиоподами Fardenia flabellata T.Beznosova, Protatryha inflata T. Beznosova, Leptaena sp., Atrypa sp. и конодонтами Apsidognathus. Эта часть маршрутнинского горизонта формировалась во время трансгрессивной стадии развития Тимано-Североуральского морского бассейна.

В характере отложений верхней части маршрунинско-го горизонта прослеживается регрессивная направленность. Нижнюю часть разреза слагают крайне мелководные отложения с обилием поверхностей перерывов, с прослоями и линзами известняков, содержащих мелкие галечки и знаки волновой ряби. Выше наблюдается чередование тонко слоистых строматолитовых и кораллово-строматопорато-вых известняков и доломитов с маломощными прослоями известняков биотурбированных, водорослевых, содержащими прослои гравелитов, с онколитовыми образованиями, трещинами усыхания и строматопоратовыми биостромами, а также прослои биокластовых известняков, заключающих фрагменты раковин гастропод и остракод. Мощность маршрутнинского горизонта в стратотипическом разрезе на р. Кожым составляет 130 м, на р. Щугор — 180 м, на гряде Чернышева (р. Шаръю) — более 160 м.

Верхнюю толщу устьдурнаюского горизонта с конодонтами Ctenognathodus kozhimicus (Melnikov), табулятами Parastriatopora commutabilis Klaaman, брахиоподами Spirinella nordensis (Ljashenko), Hyattidina sp., остракодами Herrmannina insignis Abushik., Gibberella praetiosa Abushik, венлокскский возраст которых не вызывает сомнений, предлагается выделить в самостоятельное стратиграфическое подразделение — войвывский горизонт. Название «устьдурнаюский» для горизонта в дальнейшем не использовать и, согласно положению Стратиграфического кодекса России [12]*, исключить из региональной стратиграфической схемы силура. В соответствии с кодексом свита

Рис. 3. Изменение представлений о положении границы лландовери — венлока о возрасте горизонтов нижнего силура и границе лландовери и венлока на западном склоне Приполярного Урала

Fig. 3. Change of ideas about location of Llandoverian/Wenlockian boundary and age of Lower Silurian and Llandoverian/Wenlockian boundary in western slope of Subpolar Urals)

может содержать разновозрастные отложения, поэтому устьдурнаюская свита останется в прежнем объеме усть-дурнаюской, подразделенной на две подсвиты — верхнюю и нижнюю.

Стратотипический разрез войвывского горизонта находится на Приполярном Урале, в бассейне р. Щугор, в 1.2 км от устья р. Гердъю, ниже по течению. Название «войвывский» («войвыв» в переводе с коми — север) дано горизонту по возвышенности Войвыв Парма на западном склоне Приполярного Урала [3]. Контакт маршрутнинского и войвывского горизонтов коррелируется с границей между лландоверийским и венлокским ярусами (рис. 2). Мощность войвывского горизонта в стратотипе 62 м. Палеонтологически доказанные отложения войвывского горизонта вскрываются на западном склоне Приполярного и Северного Урала, поднятиях Чернышева и Чернова.

Сообщества брахиопод войвывского горизонта существенно отличаются от сообществ маршрутнинского горизонта таксономическим составом, специфической морфологической и экологической направленностью [1]. Описание стратотипического горизонта готовится к печати.

Выводы

Результаты исследований показали ошибочность отнесения маршрутнинского горизонта и нижней половины устьдурнаюского горизонта к венлокскому ярусу региональной стратиграфической схемы Урала и необходимость выбора нового подразделения в венлоке.

Нижнюю часть устьдурнаюского горизонта, заключающую конодонты Apsidognathus sp., предложено включить в состав маршрутнинского горизонта лландоверийского яруса. Верхнюю часть горизонта рекомендовано выделить как новое стратиграфическое подразделение венлокского возраста, в ранге горизонта с названием «войвывский» и стратотипом на западном склоне Приполярного Урала, в бассейне р. Щугор. Название «устьдурнаюский горизонт» в дальнейшем предлагается не использовать.

Характерными представителями фаунистических ассоциаций войвывского горизонта являются табуляты Parastriatopora commutabilis Klaaman, брахиоподы Spirinella nordensis (Ljashenko), остракоды Herrmannina insignis Abushik, Gibberella praetiosa Abushik и конодонты Ctenognathodus kozhimicus (Melnikov).

Анализ биохемостратиграфических и событийных данных, а также проведенная корреляция нижнесилурийских отложений западного склона Урала, Эстонии и Северной Земли позволили обосновать отсутствие отложений нижнего венлока на территории западного склона Приполярного Урала и существование перерыва в осадконакоплении, который разделяет маршрутнинский и войвывский горизонты.

Работа выполнена при поддержке программы фундаментальных исследований РАН проект № 15-18-5-37 «Тимано-Североуральский палеобассейн в палеозое. Закономерности динамики биотических комплексов, палеобиогеграфия и палеоклиматология».