ПЕРМСКИЕ КОНХОСТРАКИ ВОСТОЧНОЙ ЕВРОПЫ И ЗАПАДНОЙ СИБИРИ И ИХ БИОСТРАТИГРАФИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ
|
Введение
Региональный геологический обзор 5
1.1 Геологическая и стратиграфическая изученность разрезов 6
1.2 Литологическое и палеонтологическое описание разрезов 8
1.2.1 Литологическое и палеонтологическое описание разреза в
овраге Черемушка 8
1.2.2 Литологическое и палеонтологическое описание разреза в
Монастырском овраге 9
1.2.3 Литологическое и палеонтологическое описание
разреза Бабий Камень 12
1.3 Литературный обзор по пермским и триасовым конхостракам
Земного шара 14
2 Материалы и методы 19
3 Результаты 22
3.1 Систематическая часть 22
3.2 Биостратиграфия пермских отложений по фауне конхострак 33
3.2.1 Биостратиграфия среднепермских отложений 33
3.2.2 Биостратиграфия верхнепермских отложений 42
4 Лито- и биофациальный анализ изученных разрезов 53
4.1 Разрез среднепермских отложений в овраге Черемушка 53
4.2 Разрез среднепермских отложений в Монастырском овраге 56
4.3 Разрез верхнепермских отложений Бабий Камень 58
Заключение 61
Список литературы 63
Приложение 1 70
Приложение 2
Региональный геологический обзор 5
1.1 Геологическая и стратиграфическая изученность разрезов 6
1.2 Литологическое и палеонтологическое описание разрезов 8
1.2.1 Литологическое и палеонтологическое описание разреза в
овраге Черемушка 8
1.2.2 Литологическое и палеонтологическое описание разреза в
Монастырском овраге 9
1.2.3 Литологическое и палеонтологическое описание
разреза Бабий Камень 12
1.3 Литературный обзор по пермским и триасовым конхостракам
Земного шара 14
2 Материалы и методы 19
3 Результаты 22
3.1 Систематическая часть 22
3.2 Биостратиграфия пермских отложений по фауне конхострак 33
3.2.1 Биостратиграфия среднепермских отложений 33
3.2.2 Биостратиграфия верхнепермских отложений 42
4 Лито- и биофациальный анализ изученных разрезов 53
4.1 Разрез среднепермских отложений в овраге Черемушка 53
4.2 Разрез среднепермских отложений в Монастырском овраге 56
4.3 Разрез верхнепермских отложений Бабий Камень 58
Заключение 61
Список литературы 63
Приложение 1 70
Приложение 2
Актуальность работы. Конхостраки широко распространены в континентальных отложениях перми и триаса различных регионов Земного шара. При этом некоторые виды характеризуются узким временным диапазоном своего существования. Данные о распределении отдельных характерных видов конхострак в пермских и триасовых отложениях помогают уточнить положение границы перми и триаса. Это позволяет решить актуальную проблему определения границы перми и триаса в континентальных фациях и провести корреляцию разрезов по конхостракам.
Цель работы: изучить возможность использования конхострак для биостратиграфии пермских и триасовых континентальных отложений Восточной Европы и Западной Сибири.
Задачи:
1. Подбор и изучение литературных данных по региональной и местной геологии, литологии, стратиграфии, палеонтологической характеристике, фациальной изменчивости средне- и верхнепермских отложений Восточной Европы и Западной Сибири. Изучение литературных данных по таксономии и систематике конхострак, а также по их значению в местной, региональной и межрегиональной биостратиграфии. Изучение литературных данных по массовому вымиранию на рубеже перми и триаса.
2. Препарирование, сортировка и маркировка каменного материала с конхостраками из среднепермских разрезов в овраге Черемушка (отложения уржумского яруса), Монастырском овраге (отложения уржумского и северодвинского ярусов) и из верхнепермских отложений разреза Бабий Камень (терминальная пермь).
3. Детальные микроскопические исследования раковин конхострак: микроскопические зарисовки с помощью стереомикроскопа с зеркальной рисовальной трубкой; фотографирование; изучение микроскульптуры раковин на сканирующем электронном микроскопе.
4. Оцифровка отдельных зарисовок раковин и фотографий; их редактирование и подготовка к печати.
5. Таксономическое определение видов конхострак; сравнение исследуемого материала с литературными данными.
6. Изучение биостратиграфического значения конхострак.
7. Обобщение новых полученных данных с результатами предыдущих исследователей (биостратиграфия, палеоэкологическая характеристика и др.).
Фактический материал. Материалом исследований послужили коллекции (более 500 экз.), собранные автором, В.В. Силантьевым, Ф. Шольце и А.С. Бакаевым
Научная новизна. Впервые проведена ревизия систематики и синонимики ряда видов средне- и верхнепермских конхострак Восточно-Европейской платформы и Западной Сибири на основе современной методики регистрации их систематических признаков [Scholze, Schneider 2015]. Установлены уровни появления различных видов конхострак в изученных разрезах, проведена корреляция уржумских отложений Среднего Поволжья (разрезы в оврагах Черемушка и Монастырский), уточнен возраст нижней части мальцевской свиты в разрезе Бабий Камень.
Практическое значение. Ревизованные диагнозы видов пермских конхострак могут быть использованы при последующем монографическом изучении коллекций этой группы фауны. Уточненные объемы видов позволяют использовать эти таксоны для разработки зональной шкалы по конхостракам, необходимой для совершенствования стратиграфических схем средней и поздней перми. Определения коллекций и биостратиграфические заключения нашли применение в отчетах по проектам Российского фонда фундаментальных исследований (16-04-01062) и Государственного задания 5.2192.2017/4.6 по теме «Точная хронология биотических и абиотических событий в Сибири на рубеже палеозоя и мезозоя: трапповые излияния».
Структура работы и объем. Настоящая работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и двух приложений. Работа изложена на 106 странице, иллюстрирована 37 рисунками, 9 фототаблицами и 3 таблицами. Список литературы включает в себя 85 наименований.
Публикации и апробации работы. Материалы, представленные в диссертации, опубликованы в 3 научных работах. Результаты работ докладывались на Итоговых конференциях КФУ (2016-2017 гг.), на Всероссийской конференции Палеострат-2016 в г. Москва, на Ежегодной 88-й конференции Палеонтологического общества Германии (PalGes 2017) в марте 2017 г. в г. Мюнстер, Германия.
Благодарности. Автор благодарит своих научных руководителей: Франка Шольце, профессора Йорга В. Шнайдера (Фрайбергская горная академия, Германия), зав. кафедрой палеонтологии и стратиграфии ИГиНГТ КФУ В.В. Силантьева.
Цель работы: изучить возможность использования конхострак для биостратиграфии пермских и триасовых континентальных отложений Восточной Европы и Западной Сибири.
Задачи:
1. Подбор и изучение литературных данных по региональной и местной геологии, литологии, стратиграфии, палеонтологической характеристике, фациальной изменчивости средне- и верхнепермских отложений Восточной Европы и Западной Сибири. Изучение литературных данных по таксономии и систематике конхострак, а также по их значению в местной, региональной и межрегиональной биостратиграфии. Изучение литературных данных по массовому вымиранию на рубеже перми и триаса.
2. Препарирование, сортировка и маркировка каменного материала с конхостраками из среднепермских разрезов в овраге Черемушка (отложения уржумского яруса), Монастырском овраге (отложения уржумского и северодвинского ярусов) и из верхнепермских отложений разреза Бабий Камень (терминальная пермь).
3. Детальные микроскопические исследования раковин конхострак: микроскопические зарисовки с помощью стереомикроскопа с зеркальной рисовальной трубкой; фотографирование; изучение микроскульптуры раковин на сканирующем электронном микроскопе.
4. Оцифровка отдельных зарисовок раковин и фотографий; их редактирование и подготовка к печати.
5. Таксономическое определение видов конхострак; сравнение исследуемого материала с литературными данными.
6. Изучение биостратиграфического значения конхострак.
7. Обобщение новых полученных данных с результатами предыдущих исследователей (биостратиграфия, палеоэкологическая характеристика и др.).
Фактический материал. Материалом исследований послужили коллекции (более 500 экз.), собранные автором, В.В. Силантьевым, Ф. Шольце и А.С. Бакаевым
Научная новизна. Впервые проведена ревизия систематики и синонимики ряда видов средне- и верхнепермских конхострак Восточно-Европейской платформы и Западной Сибири на основе современной методики регистрации их систематических признаков [Scholze, Schneider 2015]. Установлены уровни появления различных видов конхострак в изученных разрезах, проведена корреляция уржумских отложений Среднего Поволжья (разрезы в оврагах Черемушка и Монастырский), уточнен возраст нижней части мальцевской свиты в разрезе Бабий Камень.
Практическое значение. Ревизованные диагнозы видов пермских конхострак могут быть использованы при последующем монографическом изучении коллекций этой группы фауны. Уточненные объемы видов позволяют использовать эти таксоны для разработки зональной шкалы по конхостракам, необходимой для совершенствования стратиграфических схем средней и поздней перми. Определения коллекций и биостратиграфические заключения нашли применение в отчетах по проектам Российского фонда фундаментальных исследований (16-04-01062) и Государственного задания 5.2192.2017/4.6 по теме «Точная хронология биотических и абиотических событий в Сибири на рубеже палеозоя и мезозоя: трапповые излияния».
Структура работы и объем. Настоящая работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и двух приложений. Работа изложена на 106 странице, иллюстрирована 37 рисунками, 9 фототаблицами и 3 таблицами. Список литературы включает в себя 85 наименований.
Публикации и апробации работы. Материалы, представленные в диссертации, опубликованы в 3 научных работах. Результаты работ докладывались на Итоговых конференциях КФУ (2016-2017 гг.), на Всероссийской конференции Палеострат-2016 в г. Москва, на Ежегодной 88-й конференции Палеонтологического общества Германии (PalGes 2017) в марте 2017 г. в г. Мюнстер, Германия.
Благодарности. Автор благодарит своих научных руководителей: Франка Шольце, профессора Йорга В. Шнайдера (Фрайбергская горная академия, Германия), зав. кафедрой палеонтологии и стратиграфии ИГиНГТ КФУ В.В. Силантьева.
1. В уржумских отложениях разреза оврага Черемушка установлено четыре вида: Pseudestheria cf. itiliana Novozhilov, 1950; Palaeolimnadiopsis cf. lundongaense Novozhilov, 1970; Hemicycloleaia cf. rhodendorfi Novozhilov, 1952; Curvacornutus meshaensis Novozhilov, 1970. Формы Pseudestheria cf. itiliana Novozhilov, 1950 являются транзитными; они встречаются в сулицкой и ишеевской свитах уржумского яруса.
2. В разрезе Монастырского оврага определены Pseudestheria cf. itiliana Novozhilov, 1950 и Pseudestheria exigua (Eichwald, 1860). Вид Pseudestheria exigua (Eichwald, 1860) встречен в отложениях первой, второй, третьей и четвертой свит (уржумского и северодвинского ярусов) и является транзитным. Это снижает его значение для биостратиграфии, однако позволяет проследить внутривидовую изменчивость во времени.
3. В разрезе Бабий Камень установлен один вид Pseudestheria novacastrensis Mitchell, 1927.
4. Местонахождения Pseudestheria cf. itiliana Novozhilov, 1950 в отложениях сулицкой и ишеевской свит (уржумский ярус) в разрезе оврага Черемушка и в отложениях первой свиты (уржумский ярус) разреза в Монастырском овраге позволили установить большую изменчивость формы раковин, а также различную степень сохранности раковин. Форма раковин меняется от овальной (с небольшой деформацией линий роста на передне-спинном крае) до округлой (без деформации). Максимальная деформация установлена у удлиненных раковин, минимальная - у округлых.
5. У вида Palaeolimnadiopsis cf. lundongaense Novozhilov, 1970 установлен половой диморфизм. По мнению Н.И. Новожилова, более округлую форму имеют женские особи, а удлиненная форма характерна для мужских особей [Новожилов, 1970].
6. Сравнение вида Pseudestheria novacastrensis Mitchell, 1927 с видами, указанными Н.И. Новожиловым [Новожилов, 1959] из разреза Бабий Камень, позволило ввести часть видов в его синонимику. Приоритет P. novacastrensisобусловлен более ранним годом его установления в верхнепермских отложениях Австралии.
7. Изучение микроскульптуры раковин у видов Pseudestheria novacastrensis Mitchell, 1927 и Pseudestheria exigua (Eichwald, 1860) позволило определить тип скульптурного орнамента на полосах роста. У вида P. novacastrensisустановлен сетчатый тип орнамента, а у вида P. exiguaопределен ямчатый тип. Это позволило ввести микроскульптурные признаки в диагнозы этих видов.
8. Наличие лишь трех экземпляров конхострак, определенных как Hemicycloleaia cf. rhodendorfi Novozhilov, 1952, в уржумских отложениях оврага Черемушка может свидетельствовать о том, что яйца этого вида были занесены на данную территорию из соседних водоемов, и для развития этих видов, возможно, условия среды были малоблагоприятными. Поиск данного вида в уржумских отложениях Восточной Европы и уточнение систематической принадлежности форм, определенных как H. cf. rhodendorfi, является одной из основных задач для будущих исследований.
9. Вид Pseudestheria cf. itiliana Novozhilov, 1950 встречен в уржумских отложениях в разрезах оврагов Черемушка и Монастырский, что позволило сопоставить эти разрезы по фауне конхострак.
10. Вид Pseudestheria novacastrensis Mitchell, 1927, встреченный в разрезе Бабий Камень, позволил отнести нижнюю часть мальцевской свиты (первые 5-10 м) к верхней перми.
11. В уржумско-верхнесеверодвинских отложениях Среднего Поволжья установлена новая биозона Pseudestheria exigua-Curvacornutus meshaensis,позволившая дополнить зональную шкалу Центральной и Восточной Европы, предложенную Й. Шнайдером и Ф. Шольце [Scholze et al., 2016; Schneider, Scholze, 2016].
12. Наличие вида Pseudestheria exigua (Eichwald, 1860) в отложениях уржумского и северодвинского ярусов разреза Монастырского оврага свидетельствует о том, что во время осадконакопления среда и условия обитания изменялись незначительно или повторялись в определенные отрезки времени. Изменчивость вида в разрезе не значительна. Интерес вызывает тот факт, что в четвертой свите северодвинского яруса встречены редкие раковины ювенильных экземпляров P. exigua, что свидетельствует о том, что глубина стала экстремально маленькой, а сам бассейн превратился в пересыхающий водоем (лужу), что не позволяло рачкам развиться до взрослых особей.
2. В разрезе Монастырского оврага определены Pseudestheria cf. itiliana Novozhilov, 1950 и Pseudestheria exigua (Eichwald, 1860). Вид Pseudestheria exigua (Eichwald, 1860) встречен в отложениях первой, второй, третьей и четвертой свит (уржумского и северодвинского ярусов) и является транзитным. Это снижает его значение для биостратиграфии, однако позволяет проследить внутривидовую изменчивость во времени.
3. В разрезе Бабий Камень установлен один вид Pseudestheria novacastrensis Mitchell, 1927.
4. Местонахождения Pseudestheria cf. itiliana Novozhilov, 1950 в отложениях сулицкой и ишеевской свит (уржумский ярус) в разрезе оврага Черемушка и в отложениях первой свиты (уржумский ярус) разреза в Монастырском овраге позволили установить большую изменчивость формы раковин, а также различную степень сохранности раковин. Форма раковин меняется от овальной (с небольшой деформацией линий роста на передне-спинном крае) до округлой (без деформации). Максимальная деформация установлена у удлиненных раковин, минимальная - у округлых.
5. У вида Palaeolimnadiopsis cf. lundongaense Novozhilov, 1970 установлен половой диморфизм. По мнению Н.И. Новожилова, более округлую форму имеют женские особи, а удлиненная форма характерна для мужских особей [Новожилов, 1970].
6. Сравнение вида Pseudestheria novacastrensis Mitchell, 1927 с видами, указанными Н.И. Новожиловым [Новожилов, 1959] из разреза Бабий Камень, позволило ввести часть видов в его синонимику. Приоритет P. novacastrensisобусловлен более ранним годом его установления в верхнепермских отложениях Австралии.
7. Изучение микроскульптуры раковин у видов Pseudestheria novacastrensis Mitchell, 1927 и Pseudestheria exigua (Eichwald, 1860) позволило определить тип скульптурного орнамента на полосах роста. У вида P. novacastrensisустановлен сетчатый тип орнамента, а у вида P. exiguaопределен ямчатый тип. Это позволило ввести микроскульптурные признаки в диагнозы этих видов.
8. Наличие лишь трех экземпляров конхострак, определенных как Hemicycloleaia cf. rhodendorfi Novozhilov, 1952, в уржумских отложениях оврага Черемушка может свидетельствовать о том, что яйца этого вида были занесены на данную территорию из соседних водоемов, и для развития этих видов, возможно, условия среды были малоблагоприятными. Поиск данного вида в уржумских отложениях Восточной Европы и уточнение систематической принадлежности форм, определенных как H. cf. rhodendorfi, является одной из основных задач для будущих исследований.
9. Вид Pseudestheria cf. itiliana Novozhilov, 1950 встречен в уржумских отложениях в разрезах оврагов Черемушка и Монастырский, что позволило сопоставить эти разрезы по фауне конхострак.
10. Вид Pseudestheria novacastrensis Mitchell, 1927, встреченный в разрезе Бабий Камень, позволил отнести нижнюю часть мальцевской свиты (первые 5-10 м) к верхней перми.
11. В уржумско-верхнесеверодвинских отложениях Среднего Поволжья установлена новая биозона Pseudestheria exigua-Curvacornutus meshaensis,позволившая дополнить зональную шкалу Центральной и Восточной Европы, предложенную Й. Шнайдером и Ф. Шольце [Scholze et al., 2016; Schneider, Scholze, 2016].
12. Наличие вида Pseudestheria exigua (Eichwald, 1860) в отложениях уржумского и северодвинского ярусов разреза Монастырского оврага свидетельствует о том, что во время осадконакопления среда и условия обитания изменялись незначительно или повторялись в определенные отрезки времени. Изменчивость вида в разрезе не значительна. Интерес вызывает тот факт, что в четвертой свите северодвинского яруса встречены редкие раковины ювенильных экземпляров P. exigua, что свидетельствует о том, что глубина стала экстремально маленькой, а сам бассейн превратился в пересыхающий водоем (лужу), что не позволяло рачкам развиться до взрослых особей.



