Строение и история развития литосферы
Шрифт:
Основные результаты проведенных работ можно сформулировать так:
1. В центральной части о. Котельный развиты все три отдела триаса. Наибольшей стратиграфической полнотой характеризуются верхнетриасовые отложения, в то же время в составе среднего триаса установлены два хиатуса: первый охватывает средний анизий, второй – нижний ладин.
2. Изученные толщи датированы по находкам аммоноидей, наутилоидей и двустворчатых. Выявленные комплексы радиолярий достаточно представительны и могут быть использованы как для расчленения толщ острова Котельный, так и для их корреляции с другими разрезами, прежде всего с теми, где неизвестны находки моллюсков.
3. Триасовые ассоциации фоссилий о. Котельный имеют бореальную природу: в их составе доминируют бореальные виды моллюсков. Комплексы радиолярий весьма специфичны и отличаются от тепловодных по таксономическому составу, что может быть объяснено их бореальным происхождением.
3.2.1. Нижний отдел
Нижняя юра распространена в Российском секторе Арктики достаточно широко. На Северо-Востоке и Дальнем Востоке она представлена преимущественно морскими фациями. Западнее (в Западной Сибири, на ЗФИ, Шпицбергене, в бассейне Печоры) преобладают континентальные и лагунные фации, морские отложения появляются здесь в плинсбахе (север Западной Сибири), тоаре (на Шпицбергене) и в средней юре. Нижний отдел юрской системы представлен преимущественно песчаниками и алевролитами, нередко с прослоями конгломератов, тогда как аргиллиты или глины редки на всех уровнях за исключением нижнего тоара. Встречаются также линзы и конкреции карбонатного состава, которые иногда могут достигать значительных размеров; на Северо-Востоке местами присутствуют уровни, обогащенные туфогенным материалом.
Геттангский ярус.
Геттангский ярус охарактеризован аммонитами только на Северо-Востоке России, где возможно выделение стандартных аммонитовых зон, к которым И.В. Полуботко и Ю.С. Репин (1981) добавляют также зону Primulum, подстилающуя зону Planorbis. Эта зона может соответствовать части базальной зоны геттанга Psiloceras tilmanni, выделяемой в Южной Америке и Известняковых Альпах (Hillebrandt, Krystin, 2009) и рассматриваемой как наиболее предпочтительный вариант границы триаса и юры, хотя в этой зоне такие груборебристые аммониты, как ?Primapsiloceras primulum, отсутствуют. В то же время не исключено, что данный уровень отвечает низам зоны Planorbis. На севере Сибири геттанг аммонитами не охарактеризован, за исключением разрезов низовьев р. Оленёк и её притоков, где установлено присутствие разнообразных Psiloceras (Князев, Кутыгин, 2004). До недавнего времени граница между триасом и юрой проводилась в разрезах Восточного Таймыра и западных районов Якутии (Анабарская губа) по прослоям конгломератов в основании зимней свиты, но было показано, что нижняя часть зимней свиты содержит рэтские комплексы двустворчатых моллюсков, брахиопод и фораминифер (Лутиков и др., 2009; Соболев и др., 2009). Таким образом, на севере Сибири юра сменяет триас в непрерывных разрезах и граница систем может быть установлена только путем тщательных биостратиграфических исследований.
Синемюрский ярус.
Синемюрские отложения распространены в тех же районах, что и геттангские, но охарактеризованы аммонитами они ещё хуже, при этом часть аммонитов (которые тоже ограничены в распространении, главным образом, Северо-Востоком России) в отличие от геттанга представлена своеобразными формами. Синемюрский ярус выпадает из разреза на Алазейском плоскогорье, на междуречьях Коркодона и Омолона, Пенжиной и Паламаткиной. В среднем течении р. Буюнды синемюрские отложения непосредственно перекрывают верхний триас (Стратиграфия… 1976). Находки синемюрских аммонитов известны также на севере Сибири. Так, Oxynoticeras (?) sp. ind. были встречены в устье р. Оленек. Значительно шире распространены в синемюре двустворчатые моллюски. По двустворкам нижний синемюр не отделяется от геттанга, а верхний синемюр рассматривается в ранге зоны Otapiria limaeformis (Шурыгин, 2005).
Плинсбахский ярус.
Плинсбахский ярус распространен в Арктике более широко, чем два нижних яруса нижней юры, и заметно лучше охарактеризован макрофоссилиями, в том числе аммонитами. Однако выделение нижнего плинсбаха недостаточно обосновано. Аммониты этого возраста в российском секторе Арктики неизвестны (за исключением утерянного экземпляра ?Polymorphites, определение которого было основано на не изображенном и неописанном обломке аммонита неважной сохранности). В зональной шкале по двустворчатым моллюскам нижний плинсбах условно выделяется в ранге слоев с Harpax ex gr. spinosus (Шурыгин, 2005), однако характерный для него комплекс двустворок встречается также и в верхнем плинсбахе (Стратиграфия…, 1976). В отличие от нижнего плинсбаха, верхний плинсбах на обширной территории Северо-Востока и севера Сибири охарактеризован многочисленными аммонитами, относящимися к роду Amaltheus. Кроме амалтеид, в плинсбахе иногда отмечаются находки филлоцератид (Меледина, Шурыгин, 2001), которые в дальнейшем постоянно присутствуют в комплексах аммонитов вплоть до верхов валанжина, но обычно в качестве сопутствующего элемента фауны. Нижняя граница верхнего плинсбаха в пределах рассматриваемого региона проводится, как и в Западной Европе, в основании зоны (на северо-западе Европы – подзоны) Amaltheus stokesi. Ю.С. Репиным (2009) для Северо-Востока Азии предложена зональная шкала верхнего плинсбаха, по детальности сопоставимая со стандартной последовательностью Северо-Западной Европы (четыре зоны на Северо-Востоке против двух зон с пятью подзонами в стандартной шкале). Отдельные уровни данной шкалы по находкам соответствующих видов Amaltheus могут быть прослежены в других районах Арктики. Верхнеплинсбахские отложения, охарактеризованные аммонитами, распространены от бухты Нордвик на западе и до Восточного Забайкалья и юга Дальнего Востока на востоке (Стратиграфия…, 1976). Западнее (в Западной Сибири, на Земле Франца-Иосифа и на Шпицбергене) присутствие морского плинсбаха устанавливается по находкам двустворчатых моллюсков, фораминифер и остракод (Решение…, 2004; Репин и др., 2007; Nagy, Berge, 2008). Для верхней части верхнего плинсбаха восточного сектора Арктики характерно присутствие уровней, обогащенных галькой и валунами (возможно, связанных с ледниковым разносом?), а также глендонитовыми конкрециями. Такие конкреции встречаются в Анабарской губе и в Восточном Верхоянье (басс. реки Тыры, см. Стратиграфия…. 1976). В опорном разрезе нижней юры на западном берегу Анабарской губы нами установлено присутствие горизонтов с глендонитовыми конкрециями вплоть до границы с тоаром (последние конкреции были встречены в 1 м ниже границы при мощности верхнего плинсбаха, достигающей нескольких сотен метров). В Вилюйской синеклизе глендонитовые конкреции в верхах плинсбаха образуют маркирующий горизонт (Стратиграфия…, 1976).
Тоарский ярус.
Морские тоарские отложения наиболее широко распространены в Арктике по сравнению с остальными ярусами нижней юры. На огромной территории от Западной Сибири до Восточного Верхоянья нижняя часть тоара (китербютская свита и её аналоги), как правило, представлена глинистой пачкой, залегающей на существенно песчанистых отложениях плинсбаха, нередко со следами размыва; восточнее преобладают более песчанистые, нередко кремнистые и/или вулканогенные породы. Верхний тоар, как правило, представлен более грубозернистыми фациями, преимущественно алевролитами. По сравнению с другими ярусами нижней юры тоар содержит наиболее богатые и разнообразные комплексы окаменелостей, в том числе аммонитов, относящихся главным образом к Hildoceratidae и Dactylioceratidae. Оба семейства развивались в пределах Панбореальной надобласти в течение раннего и в начале позднего тоара, но ближе к концу тоарского века на рассматриваемой территории обитали только представители рода Pseudolioceras. Реже встречаются океанические филлоцератиды. Начиная с тоара аммониты появляются к западу от Средней Сибири: единичные находки дактилиоцерасов известны из нижнего тоара Западной Сибири (Девятов и др., 2006), многочисленные тоарские аммониты (и дактилиоцератиды, и хильдоцератиды) встречаются на Шпицбергене (Ершова, Репин, 1983). С основания тоара в Арктике впервые появляются многочисленные белемниты, которые быстро достигают высокого таксономического разнообразия.
Для тоара Северо-Востока России были предложены шкалы по аммонитам, двустворкам, фораминиферам и остракодам (Князев и др., 2003). Наиболее детальные шкалы по аммонитам были разработаны В.Г. Князевым с коллегами (Князев и др., 2003, 2007) на основании изучения филогенеза двух ключевых для бореального тоара групп аммонитов – харпоцератин и дактилиоцератид. Ими были предложены параллельные шкалы, основанные на эволюции этих семейств, причем филетическая последовательность, установленная в тоаре Сибири и Северо-Востока России, совпадает с таковой для Северо-Западной Европы.
С рубежом плинсбаха и тоара связана крупнейшая биотическая перестройка, фиксируемая по всему Земному шару, в том числе и на севере Сибири, где она устанавливается по значительному обновлению таксономического состава моллюсков, фораминифер и остракод, резкой смене палинологических комплексов. В Арктике, по-видимому, данная биотическая перестройка связана главным образом с резкими флуктуациями температуры (Захаров и др., 2006). Нами также было показано, что в нижнем тоаре севера Сибири, как и в других регионах мира, выявляется присутствие двух резких пиков изотопически легкого углерода в С орг. преимущественно наземного происхождения, совпадающее с повышением уровня моря, что является очередным свидетельством глобальности тоарского кризиса (Suan et al., 2008).
3.2.2. Средний отдел
Среднеюрские отложения распространены в Российском секторе Арктики не менее широко, чем нижнеюрские осадки, при этом в течение средней юры постепенно происходит увеличение области осадконакопления и площади распространения морских фаций (Стратиграфия…, 1976). В средней юре Арктики выделяются четыре яруса – ааленский, байосский, батский и келловейский, но их сопоставление со стандартной последовательностью и обоснование объёмов затруднено высокой степенью эндемизма морской фауны, включая аммониты и белемниты. Не случайно для интервала, соответствующего верхам байоса – бату был предложен особый термин «бореальный бат» (Callomon, 1985 и более ранние работы). Зональное расчленение этого интервала основано на последовательности эндемичных кардиоцератид, и его сопоставление со шкалой Северо-Западной Европы до сих пор вызывает большие споры. Средний отдел юры, также как и нижний, сложен в Арктике терригенными породами, в которых широко распространены горизонты карбонатных конкреций. Для аален-келловейского интервала также очень характерными являются прослои глендонитовых конкреций, встречающиеся главным образом в разрезах севера Средней Сибири и Северной Якутии. На Северо-Востоке и Дальнем Востоке для средней юры, также как и для нижней, характерно широкое распространение туфогенных отложений.
Ааленский ярус.
Ааленский ярус широко распространен на Севере и Дальнем Востоке России – от Земли Франца-Иосифа до Чукотско-Анадырской области на востоке и до Южного Приморья на юге, и почти на всей этой территории охарактеризован аммонитами (Стратиграфия…, 1976). Впрочем, аммониты в большинстве разрезов аалена Арктики встречаются редко, и в расчленении ааленского яруса (также как и байоса с батом) большую роль играют двустворчатые моллюски – ретроцерамусы. В аалене от низовьев Енисея до Анабарского залива встречаются довольно многочисленные офиуры.
Обоснование нижней границы аалена на рассматриваемой территории связано с определенными сложностями. Нижний аален на севере Сибири рассматривается в объёме зоны Pseudolioceras (Tugurites) maclintocki со слоями с P. (P.) beyrichi в основании. Однако, как недавно было установлено, в Западной Европе вид P. (P.) beyrichi (Schloenb.) появляется уже в верхах тоара, и В.Г.Князев с соавторами (2007) предлагают проводить границу тоара и аалена по появлению типичных представителей Р. (T.) maclintocki (Наught.).