Межведомственного стратиграфического комитета и его постоянных комиссий



жүктеу 2.12 Mb.
бет2/14
Дата31.03.2016
өлшемі2.12 Mb.
түріСборник
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14
: bookfiles
bookfiles -> Курс лекций для студентов специальности I 51. 01. 01 «Геология и разведка месторождений полезных ископаемых»
bookfiles -> Геология россии
bookfiles -> Справочник для соседей по специальности
bookfiles -> Ааленский ярус — нижний ярус среднего отдела юрской системы (доггера). Однако некоторые геологи считают, что А. я. — самый верхний ярус лейаса, т е. нижнего отдела юрской системы. Абазинская свита
bookfiles -> Новосибирский государственный
bookfiles -> Л. И. Шабалин основы молекулярно-кинетической концепции рудо и магмообразования
bookfiles -> Лекция 1 Понятие о полезных ископаемых и их месторождениях Основная терминология
bookfiles -> Химия и физика нефти
bookfiles -> Учебное пособие Москва 2012 Содержание 2 Предисловие 4 метасоматические процессы, их значение 6

Ме;региональная стратиграфическая схема нижнего докембрия территории

России

Корреляционная стратиграфическая схема территории страны, объединяющая Карельский район, Кольский район, Воронежский массив, Алданский щит и в качестве смежного региона Украинский щит, является по существу структурно-вещественной - событийной. Её геохронологическое обоснование и стратиграфическая детализация определяют ключевую проблему дальнейших исследований. Современное состояние знаний изотопных возрастов подразделений региональных стратиграфических схем обеспечивает достаточную определенность возраста всей совокупности процессов их образования и эпигенетического изменения, начиная с осадконакопления, сингенетического магматизма и до завершения их структурного и метаморфического преобразования. Установление местоположения измеренных изотопно-геохронологических систем в общей последовательности процессов и событий этапов формирования каждого отдельно взятого стратона в его полнообъемной завершенности, на современном уровне знаний объективно многовариантно. Относительно высокую степень хронологической определенности корреляции до уровня региональных подразделений ранга надгоризонтов («систем») характеризует Карело-Кольскую провинцию. Здесь во временнóм интервале 1650–3200 млн. лет обособляются единые для всей территории семь стратиграфические единицы (Прил. 1). Все они соответствуют завершенным этапам образования слагающих их пород, определены типовыми разрезами и границами конкретных местных подразделений, выраженных несогласиями, отражающими геодинамические перестройки осадочных бассейнов, вулкано-плутонических и структурно-метаморфических систем.

Стратиграфическая структура нижнего докембрия Воронежского массива и Алданского щита отражает эмпирически обоснованное расчленение сводных региональных разрезов земной коры регионов.

Выбранный в качестве смежного региона Украинский щит представляет наиболее разработанную стратиграфическую схему юга Восточно-Европейской платформы и оценивается как типовой разрез для межрегиональной корреляции нижнего докембрия всей Северной Евразии. Отличительной особенностью этого региона является сравнительно высокая степень изотопно-хронологической изученности арехея, обеспечивающая обоснованное выделение мезоархейских, палеоархейских и эоархейских образований.



Оценка состояния изученности по регионам и задачи дальнейших исследований

Общая изученность областей развития раннедокембрийских метаморфических пород характеризуется детальностью, соответствующей требованиям геолого-съемочных работ в масштабе 1: 200 000 с детализацией по отдельным площадям распространения осадочно-вулканогенных отложений в масштабе 1:50 000, а для рудолокализующих структур в масштабе 1:25 000 - 1:10 000. Единым требованием к картосоставительским работам во всех случаях являлось соблюдение требований, обеспечивающих выделение и прослеживание геологических тел, изображаемых в заданном масштабе. Наиболее представительные объекты исследовались как полигоны отработки структурно-геохронологических, петрологических, геофизических, литологических, палеовулканологических, палеонтологических, геохимических, изотопно-геохронологических и других методологических и теоретических задач. Во многих случаях геолого-поисковые работы сопровождались бурением глубоких скважин, в том числе и сверхглубокого бурения (Кольский регион).

Опорные разрезы типовых стратиграфических подразделений изучены послойно путем фациально-палеогеографических и геодинамических пространственно-временных реконструкций. Наиболее детально и последовательно такие исследования выполнены для отложений карельской эонотемы Карелии и Кольского полуострова. В пределах этой провинции установлены и детально изучены стратотипические разрезы всех шести надгоризонтов карельской эонотемы (снизу вверх): сумийского, сариолийского, ятулийского, людиковийского, калевийского, вепсийского. Для каждого надгоризонта установлены историко-геологические реперы границ, изучено их изменение на палеогеографическом профиле от области денудации к осевой зоне бассейна осадконакопления с определением наименее продолжительного стратиграфического перерыва между контактирующими подразделениями. Полученные таким образом полные сводные разрезы надгоризонтов карельской эонотемы свидетельствует о потенциальной возможности создания региональной стратиграфической схемы нижнего протерозоя Карело-Кольской провинции с детальностью до пяти рангов соподчиненных эратеме, а для некоторых изолированных структур и фациальных зон до семи и даже девяти соподчиненных стратиграфических единиц местного значения. На современном этапе можно и для этого накоплены все необходимые эмпирические данные, создать систему стратотипов надгоризонтов (стратиграфических подразделений IV ранга), хронологически соизмеримых с эратемами фанерозоя, и точек глобальных стратотипов границ (ТГСГ), как естественных геохронологических реперов. Необходимым условием для этого является организация межведомственного согласованного закрепления стратотипов (ТГСГ) и целенаправленного доизучения с особым вниманием на определение хронологических критериев межрегиональной корреляции.

Принципиально иное состояние изученности стратиграфии архея. Собственно стратиграфические более или менее определенные знания накоплены только на уровне подразделений ранга эонотем (нижнего и верхнего архея). Зато, изотопно-хронометрическая характеристика архея в целом значительно выше, чем нижнего протерозоя.

Систематизация и анализ всех накопленных знаний по стратиграфии докембрия России, в сравнении с мировыми достижениями в области стратиграфии метаморфических комплексов континентов, позволяет наметить нижеследующие первоочередные задачи дальнейших исследований:

1) создание региональных и общероссийской сети опорных разрезов и эталонов границ общих стратиграфических подразделений нижнего докембрия;

2) организация событийного изучения и прецизионного датирования региональных ТГСГ основных подразделений нижнего докембрия;

3) системное (литогенетическое, палеогеографическое, палеонтологическое, палеоклиматическое, геохимическое, изотопно-геохронологическое) изучение границ типовых подразделений ОСШ;

4) установление иерархии границ стратиграфических подразделений переходных архей-протерозойских отложений в ТГСГ лопийского и карельского стратотипов верхнего архея и нижнего протерозоя;

5) шлихо-минералогическое изотопно-геохронологическое датирование возраста акцессорных минералов пород, слагающих валуны базальных конгломератов в опорных точках нижней границы верхнего архея и нижнего протерозоя;

6) оценка продолжительности стратиграфических перерывов, сопровождающих несогласия между подразделениями разных рангов и закономерности изменения их стратиграфических объемов на палеогеографическом профиле осадочных бассейнов;

7) очень важной задачей стратиграфии докембрия является разработка критериев определения ранга и иерархической соподчиненности подразделений докембрия в их сравнении с фанерозоем.

Председатель Комиссии по нижнему докембрию В. З. Негруца

ВЕРХНИЙ ДОКЕМБРИЙ

1. Верхнепротерозойские отложения на территории России пользуются широким распространением. Они слагают нижние горизонты чехла Восточно-Европейской и Сибирской платформ и развиты в складчатых сооружениях Урала, Тимана, южного обрамления Сибирской платформы и в Алтае-Саянской области. Современная Общая стратиграфическая шкала (ОСШ) этих отложений была принята на представительном совещании в 1990 г. в г. Уфа и утверждена МСК в январе 1991 г. Со времени Уфимского совещания в шкалу не внесены какие-либо конструктивные изменения, но расширена изотопно-геохронологическая, био- и хемостратиграфическая характеристика выделенных подразделений и уточнен изотопный возраст границ некоторых из них.

2. Верхний протерозой в ОСШ докембрия России рассматривается как эонотема, в ее пределах выделен несколько меньший по стратиграфическому объему рифей, который расчленен на три эратемы (нижний, средний и верхний рифей); завершает шкалу вендская система, не входящая в состав рифея и представляющая собой терминальное подразделение верхнепротерозойской эонотемы.

Нижняя граница верхнего протерозоя (и одновременно нижняя граница рифея) в ОСШ традиционно проведена в основании бурзянской серии Южного Урала. Эта серия несогласно залегает на дорифейских (более 1800 млн. лет) кристаллических породах, начинает типовой разрез рифея и является типом нижнерифейской эратемы (бурзяний). Изотопный возраст ее нижней границы оценен как 1650 млн. лет на основании U-Pb датировок вулканогенных цирконов из нижнебурзянских отложений (1615±15 млн. лет) и из наиболее молодых членов развитой в Скандинавии гранит-порфировой ассоциации (1680-1670 млн. лет), которая трактовалась как завершающая раннепротерозойский магматизм кратона. Минимальный возрастной предел серии определяют U-Pb датировки цирконов из прорывающих интрузивных пород (1389±28 - 1368±6 млн. лет) и из дацитов основания юрматинской серии (1370±16 млн. лет), которая отделяется угловым несогласием от бурзянских толщ и представляет типовую последовательность среднего рифея.

Палеонтологические остатки в нижнем рифее России представлены микрофоссилиями и строматолитами. В бурзянской серии среди микрофоссилий на фоне не имеющих стратиграфического значения остатков нитчатых и коккоидных цианобактерий появляется набор акритарх Satka favosa, Leiosphaeridiа crassa, L. bicrura, L. atava, Nucellosphaeridium minutum, Protosphaeridium densum, Leiominuscula minuta, Eomarginata striata, Coniunctiophycus, Germinosphaera, которые присутствуют в сравнительно глубоководных отложениях средней и верхней части серии. Более широким латеральным распространением в нижнем рифее пользуется мелководная микробиота, главными представителями которой являются акинеты Archaeoellipsoides, ассоциированные с ними короткие трихомы Filliconstricosus, Orculiphycus, Partitiofillum, а также Myxococcoides grandis и некоторые другие формы. Род Archaeoellipsoides пользуется широким вертикальным распространением в протерозое, но из-за особенностей глобальных условий осадконакопления он доминирует в составе микробиот только в раннем и в начале среднего рифея. Иная ассоциация микрофоссилий присутствует в открытоморских фациях нижнерифейских отложений Анабарского массива, изотопный возраст которых лежит в пределах 1485±3 - 1384±2 млн. лет. Здесь помимо транзитных таксонов появляются неизвестные в дорифейских толщах крупные Chuaria, сложно построенные Coniunctiophycus, Caudosphaera, Elatera, Eosolenia, Plicatidium, Rugosoopsis, Aimia, Arctacellularia, Trachytrichoides, Majasphaeridium и другие, а также слоевища Majaphyton и Ulophyton.

Строматолиты бурзянской серии присутствуют в средних и верхних ее горизонтах и представлены Kussiella kussiensis, которая иногда выходит за границы нижнего рифея, специфичной для последнего Gongylina differenciata, а также Conophyton cylindricus, Con. garganicus, Con. lituus, которые в сводной геологической летописи появляются в нижнем рифее и поднимаются в средне- и верхнерифейские отложения. Этот набор строматолитов характерен для сравнительно глубоководных отложений, а в одновозрастных мелководных толщах Учуро-Майского региона присутствуют Omachtenia omachtensis, Paniscollenia omachta, Nucleella figurata и Gongylina differenciata, неизвестные в дорифейских толщах. Таким образом микрофоссилии и строматолиты определяют палеонтологическую специфику нижнего рифея, но эту специфику пока нельзя использовать для обоснования нижней границы данной эратемы из-за пространственно-хронологических особенностей распределения в разрезах названных органических остатков.

Типом среднерифейской эратемы (юрматиний) является юрматинская серия Южного Урала, которая с угловым несогласием залегает на бурзянской серии и по подошве которой проводится нижняя граница названной эратемы. Изотопный возраст нижней границы серии ранее оценивали как 1350±20 млн. лет, но современные данные позволяют принять его равным 1370 млн. лет. Минимальный возрастной предел юрматинской серии строго не установлен. Для верхней ее части имеется только одна изотопная датировка (1226 млн. лет), полученная в 1960-е годы K-Ar методом по минералогически не изученному глаукониту из терминальной (авзянской) свиты. По С-изотопным хемостратиграфическим данным нижняя подсвита этой свиты сопоставляется с отложениями, имеющими возраст около 1270 млн. лет.

Органические остатки в юрматинской серии установлены лишь в ее средней и верхней частях. В средней части присутствует бедная ассоциация микрофоссилий, а в верхней (в авзянской свите) развиты более показательные микробиоты. В нижней подсвите этой свиты наряду с господствующими транзитными таксонами появляется новый морфотип цианобактерий – многослойные стебельки Polybessurus bipartites. Во второй сверху подсвите названной свиты известны только три вида транзитных микрофоссилий, а в терминальной, тюльменской ее подсвите, кроме остатков проходящих таксонов, описаны Navifusa majensis, Ostiana microcystis, Sphaerocongregus variabilis, Polytrichoides lineatus, Asperatofilum и ряд других форм, объединяющих эту микробиоту с верхнерифейскими. Строматолиты в юрматинской серии развиты только в авзянской свите. В нижней ее части это Baicalia aborigena и эндемичные виды Svetliella и Conophyton, а в верхней Con. metula, Con. cylindricus, Baicalia nova и местные представители некоторых других родов, обладающих широким вертикальным распространением.

В сибирском гипостратотипе рифея – в разрезе Учуро-Майского региона, отложения среднего рифея представлены аимчанской и керпыльской сериями, каждая из которых ограничена несогласиями как сверху, так и снизу. K-Ar возраст глауконита из первой свиты аимчанской серии 1230-1210 млн. лет, из нижней части базальной (тоттинской) свиты керпыльской серии 1170-1140 млн. лет, а из верхней части этой свиты 1020-970 млн. лет, тогда как изохронный Pb-Pb возраст известняков из вышележащей (малгинской) свиты 1043±14 млн. лет. U-Pb возраст обломочных цирконов из основания тоттинской свиты 1300 млн. лет.

Аимчанская серия содержит бедный набор транзитных остатков цианобактерий, а керпыльская в нижней части (в кондерской подсвите тоттинской свиты) заключает богатую микробиоту, характерными членами которой являются различные по размерам акритархи Leiosphaeridia, крупные Chuaria, представители родов Nucellosphaeridium, Konderia, Pterospermopsimorpha, Simia, Pulvinosphaeridium, Germinosphaera, колониальные коккоидные цианобактерии Sphaerophycus, Palaeoanacistis, Eomicetopsis, Myxococcoides, Coniunctiophycus, Ostiana, Eoentophysalis, Sphaerocongregus, Eogloeocapsa, Aimia, нитчатые цианобактерии Oscillatoriopsis, Trachytrichoides, Filliconstricosus, Palaeolyngbya, Leiotrichoides, Siphonophycus, Eomicrocoleus, Polytrichoides, Rectina, Rugosoopsis, талломы Ulophyton и Majaphyton. Многие из названных форм поднимаются в вышележащую часть керпыльской серии, а завершающая разрез серии доломитовая ципандинская свита по существу не содержит микрофоссилий. Показательные представители керпыльской микробиоты за пределами Учуро-Майского региона установлены в нижнерифейских отложениях Анабарского массива и Приуралья, в среднем рифее Южного Урала, а некоторые и в верхнем рифее бассейна р. Мая. Такое распределение во времени и пространстве этих представителей всецело объясняется фациально-экологическими причинами и потому их присутствие (вопреки мнению некоторых исследователей) не может использоваться в стратиграфических целях.

Строматолиты в аимчанской серии представлены Baicalia aborigena, Svetliella svetlica, эндемичными представителями этих и некоторых других родов, а также редкими Kussiella kussiensis. Появление первых двух названных таксонов служит основанием для проведения нижней границы среднего рифея в Учуро-Майском регионе по поверхности несогласия в основании аимчанской серии. В керпыльской серии в средней ее части присутствуют редкие Appia topicalis и местный вид Parmites, а в верхней - Baicalia rara, эндемичные виды Parmites, Minjaria, Telemsina и некоторых других родов. Появление в верхней части керпыльской серии первых представителей Minjaria, Parmites и Telemsina сближает развитую здесь ассоциацию строматолитов с верхнерифейскими, в которых названные роды пользуются широким распространением.

Таким образом специфику палеонтологической характеристики среднерифейских отложений России создают развитые в их верхней части стебельковые цианобактерии Polubessurus bibartites, появляющиеся в нижних горизонтах этих отложений строматолиты Baicalia aborigena и Svetliella svetlica, а также локально развитые у кровли рассматриваемых отложений первые представители миньярий, пармитесов и телемсин и набор акритарх, которые поднимаются в верхний рифей. Использовать эту специфику для биостратиграфического обоснования нижней границы среднего рифея не удается, так как в опорных разрезах верхнего докембрия Северной Евразии палеонтологически охарактеризованные нижне- и среднерифейские отложения разделены несогласиями и/или “немыми” значительными по мощности терригенными или вулканогенно-терригенными толщами.

Типом верхнерифейской эратемы (каратавий) является каратавская серия Южного Урала, которая залегает несогласно на юрматинской серии и несогласно перекрыта ашинской серией венда. Из шести выделенных в составе этой серии свит (зильмердакской, катавской, инзерской, миньярской, укской и криволукской) три нижние связаны постепенными переходами, укской свите предшествует региональное несогласие, а в основании миньярской отмечаются следы локальных размывов. Максимальный возрастной предел каратавской серии строго не определен. Нижние ее горизонты не имеют достоверных изотопных определений, а подстилающие их отложения авзянской свиты, как отмечено выше, обладают лишь одной K-Ar датировкой глауконита (1230 млн. лет), которую в настоящее время нельзя считать надежной. В 1960-1980-е годы к обоснованию упомянутого предела привлекались K-Ar данные, полученные по биотиту и валовым пробам габбро-диабазов, относимых к предзильмердакскому интервалу (1140-1040 млн. лет), но эти данные также не являются надежными из-за лабильности изотопно-геохронологических систем в названных геохронометрах. Достоверные определения изотопного возраста серии получены Pb-Pb методом по нижнеинзерским известнякам (836±25 млн. лет), а также Rb-Sr и K-Ar методам по нижнеукскому глаукониту (664±11 и 669±16 млн. лет соотвественно), который, судя по данным мессбауэровской спектроскопии, сохранил изотопно-геохронологическую метку, приобретенную на стадии раннего диагенеза. К менее строгим датировкам каратавских пород принадлежат определение средневзвешенного Pb-Pb возраста доломитов верхней части миньярской свиты, равное 780±85 млн. лет, и полученные в 1960-1980-е годы K-Ar и редкие Rb-Sr определения минералогически не изученных глауконитов (млн. лет): пограничные горизонты катавской и инзерской свит – 938, нижняя часть инзерской свиты – 896-853, ее верхняя часть – 790-740, нижняя часть миньярской свиты – 713-680 и нижняя часть укской – 658-630 (K-Ar) и 688±10 (Rb-Sr).

Микрофоссилии каратавской серии образуют последовательный ряд таксономически различных ассоциаций. Нижняя, бирьянская подсвита зильмердакской свиты заключает лишь мелкие Leiosphaeridia и Myxococcoides, подчиненные Satka, Germinosphaera, Leiosphaeroides и Archaeoelipsoides. В вышележащей нугушской подсвите таксономический состав микрофоссилий резко расширяется за счет появления ряда таксонов, общих с тюльменской микробиотой авзянской свиты, или вообще не известных в нижележащих отложениях. Здесь помимо транзитных форм присутствуют крупные Leiosphaeridia, Nucellosphaeridium, Navifusa, Asperatofillum, Coniunctiophycus, Siphonophycus, Caudiosphaera, слоевища Ostiana, талломы Majaphyton, нити сцитонемовых цианобактерий Pseudodendron, остатки зеленых водорослей Proterocladus, а также подчиненные акритархи Simia nerjenica, Pterospermopsimorpha, Polysphaeroides, Taenitrichoides, Plicatidium, Recta, Botuobia и Lakhandinia. По составу данная ассоциация сходна с развитой в Учуро-Майском регионе в средней части среднего рифея (в нижней части тоттинской свиты). В лемезинской подсвите зильмердакской свиты, представленной в неблагоприятных фациях, развита лишь часть таксонов бирьянской ассоциации, но в завершающей названную свиту бедерышинской подсвите известен существенно иной набор форм. Он содержит акантоморфные акритархи Trachyhystrichosphaera truncata, T. aimica, T. stricta, T. parva, крупные Leiosphaeridia kulgunica, Tortunema, Chlorogloeopsis, Brevitrichoides, Glomovertella, Polytrichoides, Arctacellularia в сопровождении всех таксонов, общими с развитыми в нугушской подсвите. Катавская свита микрофоссилий не содержит, а в инзерской свите наблюдается богатая их ассоциация. Она содержит почти все формы, развитые в нижней части серии, и ряд стратиграфически значимых таксонов: акантоморфные акритархи Cymatiosphaeroides, Comasphaeridium, Sphaeranosillos, Trachyhystrichosphaeridia aimica, Prolatoforma, гигантские Chuaria, сложные оболочки Germinosphaera, крупные Tasmanites, Konderia, Spumosina, Simia simica, Kirbia, Cerebrosphaera, Cucumiforma, Heliconema, Trachytrichoides, Fabiformis и остатки водорослей Valkyria.

В вышележащей части каратавской серии в силу фациальных причин наблюдается заметный спад разнообразия микробиот, который в нижнеукских отложениях частично компенсируется рекурентным появлением ряда форм. К числу появившихся таксонов принадлежат Gloеodiniopsis lamellosa, Eoaphanocapsa oparinii, Eoentophysalis belcherensis, Ramovaginalis и Eosynechococcus amadeus из верхней части миньярской свиты, а также Palaeolyngbya zilimica, Symplassosphaeridium, Tortunema, Tetrasphaera и Oscillatoriopsis zilimicus из нижней части укской. В верхней части миньярской свиты их сопровождают остатки панцирных амеб Melanoceryllium. В криволукской свите стратиграфически значимые микрофоссилии не встречены. Итак, в последовательности микробиот каратавской серии наблюдаются три уровня обновления систематического состава: связанный со сменой фациальных обстановок преднугушский и отражающие главные тренды развития микробиот предбедерышинский и прединзерский.

Строматолиты каратавской серии образуют выдержанную последовательность таксонов, значительная часть из которых представлена видами, а отчасти и родами эндемичными для восточного обрамления Восточно-Европейской платформы. Гораздо более широкое горизонтальное распространение среди каратавских строматолитов имеют Inzeria tjomusi, Yurusania cylindrica и Malginella zipandica, характерные для катавской свиты, Gymnosolen ramsayi, Inzeria djejimi, Tungussia и Parmites, развитые в инзерской свите, Minjaria uralica, Conophyton miloradovici, Parmites и Tungussia, присутствующие в миньярской свите, и типичная для укской свиты Linella ukka. В аналогах каратавской серии, вскрытых буровой скважиной в Притиманье, описаны остатки аннелидоморфных животных организмов Parmia.

Изменения в составе микрофоссилий, сравнимые с наблюдаемыми в основании бедерышинской подсвиты зильмердакской свиты, в Учуро-Майском регионе наблюдаются в основании лахандинской серии. Эта серия, со следами размыва залегающая на ципандинской свите керпыльской серии, содержит богатую ассоциацию форм, характерными членами которой являются акантоморфные акритархи Trachyhystrichosphaera aimica, T. stricta, Prolatоforma aculeata, спирально-цилиндрические нити Obruchevella и Eosolenia, чехлы Tortunema, Glomovertella, Rugosoopsis, крупные представители родов Archacellularia, Lakhandinia, Eosolena, Navifusa, Fabiformis, Polysphaeroides, Polytrichoides, Trachytrichoides, Aimia, Valeria, Pellicularia, Recta, Majasphaeridium, талломы многоклеточных водорослей Plicatidium, Archaeoclada, Variaclada, Valeriaclada, Majaphyton и Ulophyton, остатки низших грибов и их репродуктивных структур Eosaccharomyces и Mucorites, нитчатые Palaeovaucheria, трактуемая как остатки золотистых ксантофитовых водорослей, остатки почкующихся диморфных организмов Majasphaeridium, Itirindia, Radiatosphaera и ряд других таксонов, в том числе поднимающиеся по разрезу из керпыльской серии морфологически простые формы. Большая часть названных форм присутствует в вышележащей уйской серии, в которой появляются акритархи Cymatiosphaeroides и вероятные Baltisphaeridium.

Строматолиты при переходе от керпыльской серии к лахандинской серии также обнаруживают значительные изменения состава, но важный вклад в эти изменения вносят различные виды конофитонов и якутофитонов, которые появились в связи со сменой обстановок осадконакопления – становлением лахандинского карбонатного открытого шельфа с активной осцилляцией уровня моря - и которые в соответствующих обстановках часто развиты значительно ниже рассматриваемого уровня. Сбросив со счета эти таксоны и эндемиков, следует признать, что лахандинские строматолиты отличаются от нижележащих появлением Inzeria tjomusi и Jurusania cylindrica, а также новых форм рода Baicalia: B. lacera, B. nova и B. ingilensis. Характерная B. lacera обладает новым типом микроструктуры, который в субглобальном масштабе развит в нижней части верхнерифейских отложений. Рассмотренные изменения в составе микрофоссилий и строматолитов служат основанием для проведения в ОСШ границы среднего и верхнего рифея в Учуро-Майском регионе в основании лахандинской серии.

Возрастные рамки лахандинской и уйской серий определяют следующие данные. U-Pb и Sm-Nd датировки синседиментационных даек, залегающих в основании уйской серии (1005±4 - 974±7 и 942±19 млн. лет соответственно) и Pb-Pb изохронные определения известняков из нижнелахандинской и подстилающих отложений (1025±40 и 1043±14 млн. лет). Распределение этих датировок по разрезу позволяет считать, что граница керпыльской и лахандинской серий имеет возраст около 1030 млн. лет и именно это значение принято в ОСШ докембрия России как определяющее изотопный возраст нижней границы верхнего рифея.

Ассоциация микрофоссилий, подобная развитой в лахандинской серии, описана в деревнинской свите Туруханского района Средней Сибири. Эта свита по комплексу данных сопоставляется с нижней частью упомянутой серии и содержит такие характерные таксоны как Trachyhystrichosphaera aimica, T. stricta, Prolatoforma aculeata, Asperatophyton, Rectia, Taеnitrichoides, Obruchevella, слоевища Ulophyton, Majaphyton и Ostiana, крупные Leiosphaeridia и другие. Сходство преддеревнинского микрофитологического рубежа с предлахандинским и предбедерышинским подчеркивается подобием состава тех представительных по составу микробиот, которые заключены в нижележащих отложениях рифея соответствующих регионов. К сожалению в этих регионах слои, содержащие показательный набор доверхнерифейских форм, отделяются от слоев, заключащих характерную верхнерифейскую ассоциацию, пробелом в биостратиграфической характеристике - отложениями с бедными астратиграфичными биотами, появление которых было связано с фациальными особенностями их формирования. Данный факт осложняет использование предбедерышинского-предлахандинского микрофитологического рубежа в стратиграфических целях.

Более молодой показательный комплекс верхнерифейских микрофоссилий описан в Туруханском районе в маломощной мироедихинской свите. Эта свита, имеющая возраст около 850 млн. лет, отделяется от деревнинских отложений преимущественно карбонатной толщей свит буровой и шорихинской, в которой в силу фациальных причин произошло резкое снижение разнообразия микробиот. Мироедихинская микробиота является самой разнообразной во всем Туруханском рифее. В нее входят все характерные деревнинско-лахандинские таксоны и ряд вновь появившихся родов: Cerebrosphaera, Cymatiosphaeroides, Cephalonyx, Pellicularia, Caudiosphaera, новые виды Pseudodendron и другие. Микрофоссилии верхних горизонтов верхнего рифея (850-650 млн. лет) в России изучены недостаточно, но данные по Северной Канаде и Шпицбергену свидетельствует о наличии в этих горизонтах своеобразных микробиот, отличных по составу от известных ниже по разрезу. Таким образом в развитии позднерифейских микроорганизмов существовало три последовательных уровня обновления таксономического состава, которые могут быть использованы в биостратиграфических целях.

Вендская система в своей стратотипической местности – в центральной части Восточно-Европейской платформы – представлена четырьмя разделенными несогласиями горизонтами: содержащим две тиллитовые свиты лапландским, относящимися к нижнему венду, а также редкинским, котлинским и ровенским, относящимся к верхнему венду. Последний из них согласно перекрыт отложениями нижнего кембрия. Нижняя граница венда, проведенная в основании нижнего уровня тиллитов лапландского горизонта, имеет несомненное глобальное значение, так как лапландские тиллиты являются региональными представителями крупнейшего в истории Земли оледенения Варангер-Марино, с которым были связаны радикальные изменения в биосфере.

Появлению характерных для венда представителей флоры и фауны предшествовала важная перестройка биоты. В конце позднего рифея произошло вымирание или резкое количественное сокращение ряда морфологически сложных эвкариотных микроорганизмов и потому такие индекс-формы как Trachyhystrichosphaera, Prolatoforma, Cymatiosphaeridia и другие не характерны для венда. Вместе с тем на различных уровнях в венде фиксируются важные новации в эволюции метафита, появление комплекса бесскелетных метазоа и мелкораковинной фауны, а также изменения в составе акритарх.

В лапландском горизонте в центральной части и на севере Русской плиты органические остатки представлены только мелкими акритархами Bavlinella faveolata. Стратиграфически выше аналогов лапландских тиллитов в Центральной Австралии, Южном Китае, Малых Гималаях, на Шпицбергене и в центральной Сибири появляется таксономически богатая и стратиграфически важная ассоциация морфологически сложных акантоморфных и херкоморфных акритарх так называемого пертататакского типа, которая до недавнего времени не была известна на Восточно-Европейской платформе. Ныне она установлена в Южном Притиманье в разрезе буровой скважины в средней части вычегодской свиты. Нижняя часть последней на Южном Урале, вероятно, сопоставляется с той или иной частью укско-криволукских отложений, которые завершают типовой разрез верхнего рифея и вблизи основания содержат неизмененный глауконит, имеющий Rb-Sr возраст 664±11 млн. лет. Минимальный возрастной предел вычегодской свиты определяется тем, что на нее с размывом налегают палеонтологически охарактеризованные отложения редкинского горизонта, U-Pb (SHRIMP) возраст вулканогенных цирконов из средней и верхней частей которого равен 558±1 и 555±0.3 млн. лет. Нижняя часть вычегодской свиты содержит верхнерифейские Trachyhystrichosphaera aimika, Prolatoforma aculeata, Eosaccaromycetes ramosum, остатки аннелидоморфных организмов Parmia anastassiae, а также ряд транзитных нитчатых и коккоидных микроостатков. Эти транзитные формы составляют палеонтологическую характеристику вышележащей сравнительно небольшой пачки нижневычегодских пород, а затем на фоне сохраняющихся в разрезе проходящих таксонов появляются пертататакские формы, представляющие сложно построенные фитопланктонные организмы и зооцисты животных. Это Alicesphaeridium medusoidum, Tanarium conoideum, T. tuberosum, Cavaspina acuminata, Asterocapsoides sinensis, Ericiasphaera polystacha, Parapandorina и ряд вновь выделенных таксонов. Эту микробиоту, названную кельтминской, по составу можно сопоставить с таковой, которая характеризует первую биостратиграфическую зону в типовой последовательности пертататакских ископаемых, установленной в Австралии. Учитывая палеонтологическую характеристику и стратиграфическое положение слоев с кельтминской биотой, эти слои видимо следует относить к доредкинскому уровню, тогда как подстилающую пачку с транзитными микрофоссилиями можно условно сопоставить с лапландским горизонтом, а базальная часть вычегодской свиты, как уже говорилось, коррелируется с терминальными горизонтами рифейских отложений Южного Урала.

В редкинском горизонте на севере и в центральной части Восточно-Европейской платформы развит иной комплекс микрофоссилий. В нижней части горизонта присутствуют Volyniella valdaica, Rudnjana, Trachysphaeridium partialum, Octoedryxinum intrarium, Bavlinella faveolata, Orymatosphaeridium rubidinosum, Polytrychoides lineatus, Stictosphaeridium pecutinatum, редкие Micrhystridium tornatum в сопровождении представителей транзитных родов, часть которых найдена в верхних слоях горизонта, где известны и новые формы (Oscillatoriopsis wernadskii, Striatella coriacea, Tortunema sibirica и другие). Кроме того в редкинском горизонте появляются остатки метафитных водорослей Eoholynia, Archyfasma, Beltanelloides sorichevae и Serebrina crustacea, а также первые представители рода Saarina, отнесенного к погонофорам. Микрофоссилии котлинского горизонта представлены главным образом крупными Leiosphaeridia atava, Oscillatoriopsis wernadskii, O. rhomboidalis, Bavlinella faveolata, Cochleatina conilovica, редкими Micrhystridium и Rudnjana, водорослями - Pilitella composita, Kanilovia sp., Vendotaenia, Aataenia reticularis, а у кровли Tyrasotaenia.

Характерной особенностью редкинских и котлинских отложений является фауна бесскелетных метазоа, которая наиболее полно представлена на Зимнем берегу Белого моря и в прилежащих районах. Эта фауна появляется в нижней части редкинского горизонта и исчезает в средней части котлинского. Верхнередкинские отложения, содержат вулканогенные цирконы с U-Pb возрастом 558 - 555 млн. лет. В пределах всего охарактеризованного фауной диапазона присутствуют Dickinsonia cf. tenuis, Parvancorina minchami, Cyclomedusa sp. и Tribrachidium heraldicum. На различных уровнях в средне- и верхнередкинских отложениях этот набор таксонов обогащается за счет ряда форм, которые прослеживаются до верхнего предела распространения данной фауны (Dickinsonia costata, Kimberella quadrata, Rangea sp., Tribrachidium heraldicum), либо не поднимаются выше нижней части котлинского (Archaeospinus fedonkini, Cyanorus singularis, Onegia stepanovi, Epibaion axiferus, Yorgia waggoneri и другие) или терминальной части редкинского горизонта (Onegia renoxa). Наибольшее разнообразие фауны достигается в пограничных редкинских и котлинских отложениях, где наряду с названными таксонами присутствует ряд форм с узким, вертикальным распространением. Такая динамика разнообразия беломорской фауны в значительной мере связана с вариациями обстановок ее формирования.

Палеонтологическую характеристику ровенского горизонта, завершающего типовую последовательность венда, представляют появившиеся на этом уровне акритархи Leiosphaeridium dehisca, Cochleatina rudaminica, Ceratophyton duplecum, Teophipolia, сабеллидиты Sokoloviina, Sabellidites, Parasabellidites и новые представители сааринид, возросшие в количестве Micrhystridium tornatum, вендотениды Dvinia и Tyrasotaenia и транзитные лейосферидии.

Изотопный возраст нижней границы венда за два минувших десятилетия оценивали как 650±20 или 600+10 млн. лет на основании K-Ar и Rb-Sr датировок осадочных и единичных магматогенных геохронометров и/или на основании отдаленных корреляций лапландских тиллитов. В свете современных данных упомянутые оценки требуют более строгого обоснования, так как принимавшаяся при этом трактовка геологического значения K-Ar и Rb-Sr датировок небезусловна, а использованная корреляция лапландского гляциогоризонта не подтвердилась. К сожалению достоверных изотопных датировок упомянутой границы до сих пор нет, но на Среднем Урале установлено, что сопоставимые с нижнелапландскими танинские тиллиты моложе 671±24 млн. лет (U-Pb, SHRIMP, циркон) и древнее 569±42 млн. лет (Sm-Nd, валовые пробы). Дополнительные сведения об изотопном возрасте лапландского (варангерского) гляциогоризонта предоставляет его корреляция с тиллитами Наньто Южного Китая. Эта корреляция определяется не только тем, что тиллиты Наньто в настоящее время все исследователи относят к уровню Марино-Варангер, но и биостратиграфическими данными. В восточной части ущелья р. Янцзы в 11 м стратиграфически выше кровли названных тиллитов вблизи основания формации Доушаньто появляется ассоциация пертататакских акритарх, которая, судя по С-изотопным хемостратиграфическим данным, в китайских разрезах появилась на несколько более низком стратиграфическом уровне, чем в австралийских. U-Pb датировки вулканогенных цирконов (ID-TIMS) из формации Датаньпо, которая предшествует тиллитам Наньто и отделена от них несогласием, составляет 663±4 млн. лет, а из согласно налегающей на тиллиты формации Доушаньто в 2.5 и 10 м от ее основания – 635.2±0.6 и 632.5±0.5 млн. лет соответственно. Следовательно возрастные рамки варангерских (лапландских) тиллитов путем корреляции определяются как 663±4 – 635.2±0.6 млн. лет, хотя для точного датирования их нижней границы данных пока нет. Видимо, он близок к 650 млн. лет.

В сибирских разрезах с вендской системой обычно отождествляют юдомский преимущественно карбонатный комплекс (юдомий), который подстилает слои с ископаемыми первой зоны томмотского яруса и предваряется важным событийным рубежом, отделяющим его от разновозрастных рифейских отложений и дорифейских пород фундамента Сибирской платформы. Данный рубеж в большинстве публикаций и в ОСШ докембрия России сопоставляется с предварангерским, хотя строгих доказательств таких сопоставлений нет. Поэтому в литературе высказаны и иные точки зрения на соотношение во времени нижних границ юдомия и венда.

Типом юдомского комплекса является одноименная серия обширного Учуро-Майского региона, которая состоит из аимской и усть-юдомской свит, разделенных поверхностью регионального размыва. Наиболее яркой чертой палеонтологической характеристики юдомской серии являются две последовательные ассоциации мелкораковинной фауны (Small shelly fossil, SSF) немакит-далдынского яруса, которые присутствуют в усть-юдомской свите и наиболее полно представлены в средней и верхней частях западных (приалданских) ее разрезов, где эта свита залегает на кристаллических породах Алданского щита. В средней части свиты присутствует ассоциация SSF зоны Anabarites trisulcatus, для которой характерны A. trisulcatus, Cambrotubulus decurvatus, Protoherzinia anabarica, P. unguliformis, Chancellosia и Protospongia. Ассоциация зоны Purella antiqua, распространенная в верхней части усть-юдомских отложений, содержит все таксоны, развитые в зоне A. trisulcatus, и 30 вновь появившихся форм. Наиболее важными из них являются P. antiqua, P. cristata, Latouchella korobkovi, Tiksitheca licis, T. korobovi, Archaeospira regularis, Ladatheca annae, Halkieria longa, Siphogonuchites triangularis, Hyolithellus vladimirovaе, Markuella prima, Anabarites tripartitus и A. signatus. Слои с этой фауной перекрыты отложениями первой зоны томмотского яруса – зоны A. sunnaginicus.

Микрофоссилии юдомской серии, известные в обеих ее свитах, представлены главным образом не имеющими стратиграфического значения простыми нитчатыми и коккоидными формами. Местами их сопровождают представители рода Obruchevella, обычного в верхнерифейских и вендских отложениях, а в усть-юдомской свите характерными для венда Micrhystridium, ?Megahystrichosphaeridium и эндемичной Osculosphaera tarynnachia. Столь бедный состав юдомских микрофоссилий объясняется фациально-экологическими и/или тафономическими причинами. Среди строматолитов в рассматриваемой серии доминируют Panisсollenia emergens, Colleniella singularis, Gongylina nodulosa и Jurusania undomica. В аимской свите им сопутствуют более редкие Boxonia grumulosa и Jurusania judomica, а в усть-юдомской Linella simica, местные виды Boxonia, Jurusania и Gongylina.

Возрастные рамки юдомской серии в 1960-1990-е годы оценивали как 650±20 – 570(530) или 620±20 - 580±20 млн. лет на основании изотопных датировок минералогически не изученного глауконита, тонкой (< 1 мкм) глинистой фракции аргиллитов и различных минералов предъюдомской Ингилийской интрузии центрального типа. Ныне эти датировки не следует принимать в расчет из-за состояния изотопно-геохронологических систем в использованных геохронометрах. Методически надежная датировка юдомия, равная 553±23 млн. лет, получена изохронным Pb-Pb методом по известнякам, залегающим вблизи основания усть-юдомской свиты в восточном ее разрезе. Максимальный возрастной предел серии определяет недавно полученная U-Pb конкордантная датировка циркона из Ингилийской интрузии, равная 674 млн. лет. Минимальный возрастной предел юдомия ныне обычно определяют на основании практически общепринятой датировки нижней границы томмотского яруса, равной 534.6±0.5 млн. лет или в усредненном виде 535±1 млн. лет. Эта датировка получена U-Pb (SHRIMP) методом по циркону из порфировых галек внутриформационного конгломерата, который залегает вблизи основания тюсерской свиты Хараулахского поднятия (нижнее течение р. Лена) и предваряет палеонтологически охарактеризованные отложения, относимые большинством исследователей ко второй снизу зоне томмотского яруса. Впрочем недавно были получены палеонтологические данные, предполагающие более высокое положение упомянутых конгломератов в нижнекембрийской шкале, что может вызвать сомнение в принятом ныне стратиграфическом значении названной датировки.

Важные черты строения типового разреза юдомия вскрывает обоснованная биостратиграфическими и хемостратиграфическими данными корреляция юдомской серии с вендской последовательностью Оленекского поднятия (Северная Сибирь). В этом регионе к венду относятся отложения маастахской, хатыспытской, туркутской и большей нижней части кессюсинской свит, вторая и четвертая из которых предваряются поверхностями регионального размыва, а всей последовательности предшествует угловое несогласие, отделяющее ее от различных горизонтов рифейских отложений. В большей верхней части хатыспытской свиты содержатся отпечатки морфологически простых бесскелетных метазоа, которые в беломорских разрезах известны в верхней части редкинского и нижней части котлинского горизонтов, тогда как в терминальной части туркутской свиты и в главной по мощности нижней части кессюсинской свиты наблюдается смена SSF, характерных для зон Anabarites trisulcatus и Purella antiqua немакит-далдынского яруса, а 10 м от кровли кессюсинских отложений появляется фауна первой (Nochoroicyathus sunnaginicus), а затем второй (Dokidocyathus regularis) зон томмотского яруса. Кроме того в хатыспыхской и туркутской свитах содержатся характерные для юдомия строматолиты Boxonia grumulosa, Paniscollenia emergens, Jurusania undomica и Collenia singularis, а в нижнекессюсинских отложениях известны общие с ровенским горизонтом сабеллидитиды Paleolina evenkiana, Sabillidites cambriensis и другие. U-Pb (SHRIMP) возраст цирконов из туфобрекчии, описанной в основании кессюсинской свиты, равен 543.9±0.24 млн. лет. Обычно эту датировку рассматривают как определяющую возраст раздела между зонами A. trisulcatus и Р. antiqua. Полученные в 1960-е годы K-Ar определения глауконитов (660 млн. лет из маастахской и 530-520 млн. лет из кессюсинской свиты) ныне трактуются как приблизительные.

Корреляция юдомских отложений Оленекского поднятия и Учуро-Майского региона опирается прежде всего на наличие зональных комплексов немакит-далдынских SSF в верхней части этих отложений и на наблюдаемую в них синфазность кривых изменения δ13Скарб.. Донемакит-далдынские горизонты Оленекского разреза, отвечающие нижней части туркутской, хатыспытской и маастахской свитам, по С-изотопным данным не находят аналогов в усть-юдомской свите, хотя маастахская свита только по хемостратиграфической характеристике может быть сопоставлена с нижней частью усть-юдомской. Выпадение из Учуро-Майского разреза аналогов хатыспытских, нижнетуркутских и возможно маастахских отложений свидетельствует о существовании значительного перерыва, разделяющего аимскую и усть-юдомскую свиты. Проведенная корреляция рассмотренных разрезов определяет общую модель строения юдомских отложений в пределах Сибирской платформы. Распределение значений δ13Скарб. в донемакит-далдынской части этой модели позволило выделить в ней последовательность пяти интервалов разреза (хемохронов), которые обладают специфичной С-изотопной характеристикой. Эта последовательность не только соответствует таковой, ранее установленной в терминальных горизонтах докембрия Намибии, сопоставляемых с вендом, и предложенной в качестве стандартной, но и наращивает ее вниз по разрезу. Анализ вариаций изменения δ13С в аимской и усть-юдомской свитах, с одной стороны, и в намибийском разрезе, с другой, не только подтверждают вывод, что между названными свитами существовал заметный перерыв в осадконакоплении, длительность которого составляла около 4-4.5 млн. лет, но и показывает, что основание аимской свиты может быть сопоставлено с терминальной частью венчающих доломитов нижнего горизонта намибийских тиллитов, относимых к уровню Варангер-Марино. Следовательно карбонатная последовательность юдомского комплекса по стратиграфическому объему несколько уступает венду, нижняя граница которого зафиксирована в основании варангерских тиллитов. Таким образом аимскую свиту в типовом разрезе венда можно сопоставить с верхней частью лапландского и нижней частью редкинского горизонтов, тогда как охарактеризованная бесскелетной фауной часть разреза юдомия коррелируется со смежными отложениями редкинского и котлинского горизонтов, а слои с немакит-далдынской фауной с ровенским горизонтом и вероятно с верхней частью котлинского.

Анализ строения современной ОСШ верхнего протерозоя России выявил ряд ее особенностей, важных в методологическом отношении. 1). Данная шкала отвечает главным требованиям хроностратиграфической концепции: она построена на основании анализа последовательности, соотношений и особенностей материальных объектов – горных пород и содержащихся в них ископаемых, но выделенные в шкале наиболее крупные подразделения и их границы, вопреки фанерозойским канонам, определяются не биотическими, а абиотическими событиями. 2). Для всех выделенных подразделений установлены и формально закреплены типовые последовательности отложений, что открыло возможность получения мультидисциплинарной характеристики выделенных стратонов. 3). Границы подразделений привязаны к определенным уровням в типовых последовательностях подразделений, но при этом границы совмещены с поверхностями несогласия в основании упомянутых последовательностей. Такую привязку следует рассматривать как движение на пути установления стратотипов границ стратонов, составляющих шкалу. 4). Палеонтологические данные на современном уровне знаний в рифейской части шкалы используются не для выделения подразделений, а для корреляции (“опознания”) общих стратонов, установленных другими методами, хотя уже сейчас открываются перспективы для применения биостратиграфических материалов для фиксации нижней границы верхнерифейской эратемы и для ее трехчленного деления. В верхнем венде биостратиграфия полностью вступает в свои права и используется как для выделения общих стратонов, так и для их корреляции.




1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14


©netref.ru 2017
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет