Брахиоподы ассельского яруса

Брахиоподы ассельского яруса

Курсовая работа по палеонтологии студента II курса гр.2,5 Япарова Э.Р.

Башкирский Государственный Университет

Кафедра геологии и геоморфологии.

Уфа –2000

Введение. 

Предлагаемую курсовую работу можно условно разделить на три части. Первая посвящена описанию Стерлитамакских гор-одиночек расположенных на побережье среднего течения реки Белой, в окресностях города Стерлитамака. 

Во второй части описаны фации ассельского яруса, отложения которой накапливались на относительно погруженной банке вне зоны энергичной гидродинамики. Брахиоподы в ассельском ярусе большим видовым составом представлены в фации полибиогермных известняков с массовыми брахиоподами и менее разнообразны в фации шамовеллово-мшанковых поселений и шамовеллово-кораллово-фузулиновой фации. 

В третей части курсовой работы описаны остатки брахиопод в известняках массива. При посещении Шахтау брахиоподы легко могут показаться чуть ли не самыми распрастраненными органическими остатками. Несмотря на большое количество разнообразных раковин хорошей сохранности, брахиоподы по общей массе своих остатков значительно уступают мшанкам, шамовеллам, гидрактиноидам, фузулинидам и, вероятно, криноидеям. Раковины брахиопод в толще пород обычно рассеяны по одиночке, только местами образуют массовое скопление (ракушняки) в виде небольших линз-банок или мало мощных прослоев по 0,1-0,2м. Брахиоподы сохраняются в породе почти исключительно цельными раковинами.

Цели и задачи курсовой работы:

1.связать увиденное на Шиханских горах во время прохождения полевой практики с теоритическим материалом;

2. обобщенить теоретический и практический материал по брахиоподам.

 Задачей данной работы является узнать как можно больше о брахиоподах Шиханских гор. 

1. Описание маршрута на Шиханы Шахтау и Юрактау.

На побережье среднего течения р. Белой, в окрестностях г. Стерлитамака, расположены 4 резко выделяющихся в рельефе горки, называемые Стерлитамакскими горами–одиночками, или шиханами. Сложены они массивными органогенными известняками нижнего отдела пермской системы. Самая северная гора называется Юрак–тау, последующие Куш–тау, Шах–тау, и Тра–тау. Кроме того в этом районе имеются два полу погребенных массива: Новый шихан, расположенный расположенный на пол пути между Шах–тау и Тра–тау, и малый Шихан, находящийся в 1,5 км. к северо–западу от вершины Тра–тау.

Стерлитамакские горы–одиночки еще в XIX веке неоднократно посещались геологами и служили местом сбора богатых коллекций ископаемой фауны. Большинство исследователей считало их куполовидными тектоническими структурами.

Особенно большое внимание эти горы привлекли к себе после того, как в 1932 г. в 16 км. к югу от Тра–тау, в районе д.Ишимбаево, в подобных же породах, слагающих погребенные известковые массивы, были обнаружены богатые залежи нефти.

Детальное изучение гор–одиночек и погребенных массивов Ишимбая, проведенное в 1934-1942 гг. , показало, что те и другие представляют собою биогенные сооружения раннепермского морского бассейна. Сформировались они в зоне перехода от мелководного моря, покрывающего восточную окраину Русской платформы, к более глубоководной части бассейна, соответствующей формирующемуся в то время Предуральскому прогибу.

Большинство известняковых массивов Южного Предуралья зародилось в начале ассельского века, окончание же их роста происходило разновременно, в пределах промежутка времени от конца ассельского века до конца артинского или даже до начала кунгурского. Процесс роста большинства погребенных массивов Южного Предуралья прекратился в силу погружения их вершин на большую глубину, массивы же Стерлитамакских гор–одиночек прекратили свой рост в силу поднятия их в начале артинского века выше уровня вод ранеепермского моря.

Интересными и наиболее удобными для изучения объектами являются горы Тра–тау и Шах–тау. Тра– тау представляет собой округлую куполовидную возвышенность диаметром около 1км., поднимающуюся над уровнем р.Белой примерно на 270м. Эта гора в значительной степени сложена светло–серыми крепкими массивными известняками верхнего шиханского горизонта ассельского яруса. Мощность обнаженной на тра–тау части шиханского горизонта оценивается в 80-100м. Суммарная мощность всех трех горизонтов ассельского яруса достигает 400-500м.

Сакмарский ярус на Тра–тау, по-видимому, имеет очень незначительное распространение. 

Отложения верхнего (саргинского) горизонта, выделяемые как верхнеартинские отложения, были вскрыты канавами в ложбинах, прорезающих склоны Тра–тау. Они представлены буровато–серыми и коричневыми глинистыми известняками и мергелями, часто с несколько повышенным содержанием фосфора.

На пространстве между Тра–тау и расположенным в 1,5км. к северо–западу от его вершины массивом Малого шихана было пробурено несколько структурно поисковых скважин. Они вскрыли богатые фауной фузулинид массивные известняки тастубинского и стерлитамакского горизонтов сакмарского яруса, вначале медленно, а затем более быстро погружающиеся в направлении Малого шихана. Этот шихан в верхней своей части сложен массивными нижнеартинскими известняками, мощностью 600м. Выступающая на поверхность вершина этого массива сложена серыми и буровато-серыми органогенными известняками. Вниз по склону горки Малого шихана эти известняки переходят в глинистые известняки и мергели верхнеартинского типа. Кровля ассельского яруса на Малом шихане вскрыта скважиной на глубине 830м. Таким образом, погружение кровли ассельского яруса от Тра-тау к Малому шихану превышает 1000м.

Гора Шах-тау расположена в 10 км. севернее Тра-тау. Она интенсивно разрабатывается Стерлитамакским содово-цементным комбинатом, а потому для изучения доступна периферия и внутренняя часть. Шах-тау представляет собой короткий хребетик длиною 1,3км., вытянутый в северо-западном направлении. Над уровнем р. Белой он возвышается на 210м., в настоящее время вершинная часть горы снижена разработкой более чем на35 м. В строении выступающей на дневную поверхность части массива Шах-тау принимают участие известняки верхней части ассельсого яруса и обоих горизонтов сакмарского.

Известняки ассельского яруса обнажаются на южном и на юго-западном склонах Шах-тау. В основном они, как и на Тра-тау, представлены светло-серыми, очень крепкими, массивными разностями с остатками водорослей Tubifites, разнообразных брахиопод, одиночных кораллов и мшанок. В верхней части яруса залегают известняки, прослои богатые раковинами швагерин, псевдофузулин и ругозофузулин, а также полипняками колониальных кораллов. Вскрытая мощность ассельского яруса оценивается здесь в несколько десятков метров. Общая мощность не менее 400м.

Сакмарский ярус представлен на Шах-тау как тастубинским, так и стерлитамакским горизонтами. Тастубинский горизонт хорошо обнажен на юго-западном склоне горы. Он представлен светло-серыми биогенными известняками, содержащие раковины фузулинид, остатки морских лилий, мшанки, раковины брахиопод, полипняки колониальных кораллов.

Стерлитамакский горизонт, для которого Шах-тау является стратотипом, хорошо обнажен на ее западном и северо-западном склонах. Он сложен светло-серыми массивными известняками с остатками брахиопод, мшанок, колониальных кораллов и других групп ископаемых. Мощность стерлитамакского горизонта меняется примерно от 100 до 150 м.

Сплошных разрезов артинского яруса на Шах-тау не обнаружено. Однако в западинах поверхности массивных известняков и в рассекающих их крупных трещинах наблюдаются буровато-серые слабо глинистые известняки с члениками морских лилий и редкими остатками кораллов, а местами коричневые мергели и глинистые известняки, подобные верхнеартинским известнякам Тра-тау.

2.Фации и условия образования массива шахтау.

По данным И.К. Королюк (1985)

Шахтау во время накопления осадков был мелководной отмелью,окруженный морем, более глубоким на востоке, относительно мелким на западе. Глубина над отмелью постоянно менялась. Временами отмель превращалась в настоящий рифовый массив со сложной мозаикой различных фаций, временами она оказывалась погруженной банкой вне зоны активной гидродинамики. В результате образовался карбонатный массив, состоящий из сочитания двух разновозростных и существенно, различных биогермных сооружений, разделенных преимущественно детритовой тольщей с отдельными подчиненными биогермными телами вней. Нижняя существенно биогермная толща имеет ассельский возраст, верхняя – стерлитамакский. В данной работе я рассмотрю ассельский ярус.

И.К.Королек выделяет следующие типы фаций ассельского яруса:

2.1.Фации ассельского яруса.

Отложения средней зоны ассельского яруса накапливались на относительно погруженной банке вне зоны энергичной гидродинамики. В них выделяются две близкие фации – фация шамовелловых зарослей и фация мшанково-шамовелловых поселений.

В позднеассельское время накопились отложения трех близких фаций: шамовелло-кораллово-фузулиновой, политифных биогермов и полибиогермных известняков с брахиоподами.

2.1.1.Фация шамовелловых зарослей. 

Фации шамовелловых зарослей слагают шамовелловые известняки при крайне ограниченном распредеении среди них детритовых и тафогермных пород.

В переод накопления осадков основная поверхность банки была покрыта стелившимся и слегка приподнимавшимся трубочками, между которыми осаждался шламовый, мелкодетритовый и тонкозернистый ил.

Шамовелловые заросли были бедны сопутствующими растениями и животными.

Также бедны шамовелловые заросли были брахиоподами. Мелкие и средние по размеру раковины последних рассеяны в небольшом количестве по толще.

2.1.2. Фация шамовеллово-мшанковых поселений.

Нередко шамовеллы и мшанки образовывали как обособленные, так и совместные поселения. Площадь поселения каждых измерялась несколькими квадратными метрами, время существования конкретного поселения небольшое в результате образовались пятнисто-узорчатые мшанково-шамовелловые известняки. Сопутствующая фауна более разнообразно, чем в фации шамовелловых зарослях.

Брахиоподы тоже относительно разнообразны по размерам и систематическому составу, местами их много. Наиболее часто встречаются мартинии, маргиниферы, мелкие эхинококонхусы; иногда много средних и мелких хорестит. Брахиоподы рассеяны по всей толще, но местами дают прослои, линзы; раковины закрытые, скрепленные, пустые внутри, нередко с хорошо сохранившимся ручным аппаратом.

2.1.3. Шамовеллово-кораллово-фузулиновая фация.

Начавшийся в среднеассельское время обмеление Шахтауской отмели достигло максимума в позднеассельское время. Рост биогермов прекратился, и значительная часть их превратилась в мелководную отмель, на которой накапливались разнообразные осадки.

Отмель была заселена массой фузулинид, карноидей. Колониальными и одиночными ругозами, по дну ползали крупные гастроподы белерофоны, в осадках захоронялись наутилоидеи и ортоцератиды.

Брахиоподы в пределах шамовелло-кораллово-фузулиновой фации обычно рассеяны неравномерно по разным типам пород, но иногда дают небольшие, невыдержанные прослои или дажемаломощные банки. Наиболее обычны здесь были кротовии, маргиниферы, линопродуктусы, чаоеллы.

2.1.4. Фация полифитных биогермов.

Описанная выше отмель с пестрым набором осадков и разнообразным биосом ограничевалась в конце ассельского времяни по юго-восточному краю узкой своеобразной полосой,сложенной в основном полифитными биогермными известняками. Наиболее характерными обитателями были различные каркасные водоросли. Сопутствующая фауна относительно бедная

Весь облик порд этой фации говорит отом, что они представляли собой своеобразный рифовый гребень, способный сопративляться напору волн.

2.1.5.Фация полибиогермных известняков с массовыми брахиоподами.

Под защитой фации полифитных биогермов развивалась фация узорчатых полибиогермных известняков с массовыми брахиоподами, которая прослеживается прерывистой узкой полосой в верхней части массива, также о его восточному краю. Слогается она плотными массивными узорчатыми известняками с прослоями и линзами раковин брахиопод. (см.рис). Узорчатость пород определяется частым чередованием биогермных (мшанковых,поликомпонентных,шамовелловых) и детритовых (полидетритовых мшанковых, шамовелло-мшанковых) известняков, неравномерным распределением крупных органических остатков, часто инкрустированных, наличием полос известняков с резко выраженной инкрустационной текстурой и каверн, неправильных по форме, размером от 2-3 до 0,2 м.

Особенностью этой фации была многократная частая смена условий, благоприятных для жизни разнообразных какркасных организмов, переодами массового заселения дна брахиоподами самых разных родов, но среди которых наиболее распространенными были продуктиды. Прослои с массовыми брахиоподами почти лишены детрита, створки брахиопорд не заполнены осадком, раковины скреплены друг с другом инкрустационными корками. Характер захоронения брахиопод говорит о том, что временами в зоне накапливался тонкий осадок, на котором только и могли возникать массовые поселения продуктид, но затем ил полностью вымывался из под раковин и выносился из зоны.

Мшанки, шамовеллы образуют неясноочерченные гнезда биогермных известняков, сцементированные близкими по составу детритовыми породами, в которых рассеяны редкие брахиоподы, ветвистые и сетчатые мшанки,единичные наутилусы, мелкие и редкие колонии ругоз и одиночные ругозы. Гидрактиноидные пластины концентрируются в полосах шириной до 0,2-0,3м, в пределах которых преобладают плосколежащие крупные (до 0,1- 0,2м.) пластины. Среди них захоронены брахиоподы,фузулиниды.

3.Остатки брахиопод в известняках массива.

При посещении Шахтау брахиоподы легко могли показаться чуть ли не самыми распрастраненными органическими остатками. Большое количество разнообразных раковин хороршей сохранности приводило к невольному увлечению брахиоподами и затрудняет оценку их роли в породооброзовании. Брахиоподы по ощей массе своих остатков значительно уступают мшанкам, шамовеллам, гидрактиноидам, фузулинидам и, вероятно, криноидеям. Раковины брахиопод в толще пород обычно рассеяны по одиночке, только местами образуют массовое скопление (ракушняки) в виде небольших линз-банок или мало мощных прослоев по 0,1-0,2м. Брахиоподы сохраняются в породе почти исключительно цельными раковинами и практически не являлись поставщиками детрита в осадках.

Брахиоподы Шахтау изучали Ф.Н. Чернышев, Н.П. Герасимов, М.Ф. Микрюков, Е.И. Иванова. В работе Н.П. Герасимова (1929) приводится список брахиопод Шахтау, включающий около 120 видов. В собранной нами коллекции, определенный Н.Н. Фотиевой и Е.И. Ивановой, насчитывается около 60 видов, что говорит о том, что прилагаемые списки (в таблице) включают лишь наиболее широко распростроненные виды.

В материалах И.К.Королюка [2] определено 15 родов продуктид, 11 родов спиреферид и по1-15 родов из отрядов ринхонеллид, теребратулид, страфоменид, ортид. Стратиграфическое распространение основных видов показано показано в таблице.

Все роды представлены небольшим числом видов наиболее широко распостранены по массиву эхинарии, дихтиоклостиды, маргинеферы, кротовии, ретикуляриды. Несколько им уступают мартинии, неоспириферы, сетокамеры, диелазмы. Роды наиболее часто встречаемые на площади массива, обычно характерезуются и наибольшей численностью, то есть именно они в большинстве точек представлены наибольшим количеством экзимпляров. Исключение составляют мелкие диелазмы, камеризмы, некоторые ретекулярииды, которые встречены в ограниченном числе тачек ,но массовом количестве.

Несмотря на широкое площадное и стратиграфическое распостранение многих родов и видов намечается в полне определенная связь брахиоподовых комплексов и фаций. Большинству фаций соответствуют определенные брахиоподовые комплексы, отличающиеся друг от друга не столько набором родов, сколько распостранением и преобладанием каких-либо видов, родов и их сочетанием.

Относительно ограниченный набор видов свойствен шамовелловым фациям ассельского яруса, а в сакмарский век число родов и видов резко возросло, и в это время обособилось несколько брахиоподовых комплексов. Однако богатые по набору видов и по числу особей брахиоподовые комплексы распостранены были в основном в восточной части массива, в фации детритовых пород рифового плато и его обрамления, которые вскрывались на горизонтах 270-230 м. На более низких срезах массива одновозростные толщи представлены фациями склона отмели, и там число брахиопод резко уменьшина.

В пределах рифового плато обосабливались два брахиоподовых комплекса. Более богатый комплекс брахиопод встречен в детритоаых шлейфах биогермов кровли ассельского яруса и нижней зоны тастубского яруса. В этом комплексе определено больше 20 видов, 15 родов брахиопод. Среди них преобладают продуктиды. Наиболее частыми являются: ихинарии (два вида), диктиокластиды (ретекулятии, чаоеллы), линопродуктиды (в том числе Linoproductus cora), кротовии, маргиноферы. Обычно в этом комплексе ортотихии, мартинии. Кроме того, изредко встречаются: септокамеры, стеноцизмы, хориститы,неоспириферы, мекеллы, диелазмы, уруштении. В каждом конкретном обнажении в пределах распостранения этого комплекса, на участке наблюдения длиною в несколько метров, как правило встречается почти весь набор видов, однако местами преобладают эхинарии, местами – маргиниферы или дихтиостиды, или линопродуктусы. Количество раковин кождого вида не большое. Маргинеферы,чаоеллы, кротовии кое-где дают небольшие скопления. Большинство раковин захоронено на месте жизни, что следует из преобладания закрытых раковин над разрозненными сводными. Частые находки в комплексе продуктид гоаорят о том, что здесь часты были участки илистого дна позвалявшие поцветать понтонным раковинам, то есть раковинам, лежащим на брюшной створке.

 Близкий комплекс брахиопод приурочен к самому основанию тастубского горизонта и, возможно, к склонам небольших отмелейв пределах рифового плато. Он отличается наличием крупных раковин хористит всегда прекрасной сохранности, цельных, с двумя сомкнутыми створками, пустотелых, со спиралями ручных аппаратов. Сохранность хористит и их количество являются исключительными, велечина раковин до 15 см. Такие крупные хориститы не встречаются в других участках массива. Обычно они находятся в небольшом числе экзимпляров, но местами дают массовые скопления. Хориститам сопутствуют: эхинарии, линопродуктусы, дихтиоклостиды, маргинеферы, кротовии, ортотихии, септокамеры, неоспириферы, спирефереллы, ретикуляриды, бразитирисы, мартинии. По сравнении с первым комплексом можно отметить некоторое общее объединение и несколько большее количество родов спирифирид.

Преимущественно продуктиды распределены и в полосе восточного обрамления рифтового плато, в полибиогермно-брахиоподовой фации.

Существенно отличный по набору родов комплекс крупных септокамер был встречен на разных стратиграфических уровнях, но только в инкрустационных гидроактиноидных известняках. В него входили частые септокамеры (три вида), камеризмы (три вида), очень часто маргиниферы, редко ортотихии, крупные микеллы, мелкие хориститы. По числу экзимпляров ринхонеллиды иногда уступают маргиниферам,ооднако именно наличие крупных(до 6 см) септокамер, также крупных (до 5 см) камеризм определяет спецефический облик комплекса. Септокамеры и камеризмы обычно закрытые, часто пустые, с хорошо сохранившейся наружной скульптурой, нередко покрытые инкрустационными корками. Сопутствуют им очень специфические крупные микеллы с очень высокой ареей. Остальные раковины значительно мельче.

Во всех перечисленных выше сообществах раковины брахиопод рассеяны по породе. Резко отличаются от них брахиоподовые банки и участки массового захоронения раковин. Крупные банки образовали ортотихии, реже – эхинарии, теребратуллиды.

Ортотихиевая банка вскрыта на северо-восточном склоне вершине массива в поле мшанковых биогермов. Она сложена была массовым скоплением плотно прижатых раковин с сомкнутыми створками, большей частью одинаково ориентированных Orthotichia marganiana размером 3-5 см. Как известно, ортотихии прикреплялись к грунту ножкой в течение всей своей жизни, т.е. могли образовывать банки. Банка имела длину около 1м. и высоту 0,2-0,3м.

Вблизи ортотихиевой банки в большом количестве жили брахиоподы различных родов, но захороненные в виде танатоценоза, что следует из кучного сонахождения остатков самых различных родов, причем раковины нередко разрознены, вдавлены друг в друга.

Другого типа банки образовывали эхинарии, сопроваждаемые относительно бедным комплексом других видов. Помимо крупных эхинарий, составляющих основнкю массу раковин, встечаются мелкие раковины того же рода и крупные еденичные экземпляры других продуктид- маргинифер, чаоелл, линопродуктусов, а также мелкие спирифериды. Размер эхинарий достигает 10-12см. Большинство раковин с двумя сомкнутыми створками, однако заполненные породой. Многие раковины имеют следы пожизненных повреждений, роста в тесноте.

Массовые скопления мелких тонкостенных брахиопод – диелязм, ретекулярид и кумеризм – встречаются в обособленных линзах и прослоях. В каждом из них преобладают раковины одного рода. Брахиоподы во всех этих банках мелкие, что необычно для брахиопод массива, в котором явно преобладают крупные.

Массовые скопления мелких брахиопод находятся гнездами или тонкими прослоями в темных и светлых тонкозернистых хемогенных известняках и обычно приурочены к перерывам в осадкообразовании. онИ встречены в кровле ассельского яруса, на границе нижней и средней зон тастубинского горизонта и, кроме того, изредка в различных частях массива.

Помимо зон распостранения частых брахиопод, на массиве выделяются участки, где брахиоподы очень редки. Бедную брахиоподовую характеристику имеют детритовые осадки заподного склона Шахтауской отмели в конце тастубинского и в начале стерлитамакского времяни.

Подитоживая, нужно сказать, что брахиоподы распостранены неравномерно по массиву. Наибольшее число родов (30) найдено в отложениях тастубинского горизонта, что определяется широким развитием здесь фаций шлейфов биогермов и существованием лагуны рифтового плато. В известняках ассельского яруса найдены представители 18 родов, но они менее многочисленны и главное, найдены преимущественно также в детритовых отложениях. Особенностью Шахтау является очень крупные размеры раковин многих видов (микелл, хористид, эхинарий).

Заключение.

После прохождении практики на карьере Шахтау брахиоподы показались чуть ли не самыми распрастраненными органическими остатками. Большое количество разнообразных раковин хорошей сохранности приводит к невольному увлечению брахиоподами и затрудняет оценку их роли в породооброзовании. Брахиоподы по общей массе своих остатков значительно уступают мшанкам, шамовеллам, гидрактиноидам, фузулинидам и, вероятно, криноидеям. Раковины брахиопод в толще пород обычно рассеяны по одиночке, только местами образуют массовое скопление (ракушняки) в виде небольших линз-банок или мало мощных прослоев по 0,1-0,2м. Брахиоподы сохраняются в породе почти исключительно цельными раковинами и практически не являлись поставщиками детрита в осадках.

Известняки ассельского яруса обнажаются на южном и на юго-западном склонах Шах-тау. В основном они, как и на Тра-тау, представлены светло-серыми, очень крепкими, массивными разностями с остатками водорослей Tubifites, разнообразных брахиопод, одиночных кораллов и мшанок. В верхней части яруса залегают известняки, прослои богатые раковинами швагерин, псевдофузулин и ругозофузулин, а также полипняками колониальных кораллов. Видимая мощность яруса 110-120м. 

Самое большое количество раковин брахиопод в ассельском ярусе приходится на фацию полибиогермных известняков с массовыми брахиоподами.

С поставленной задачей, я думаю, что справился. В процессе работы над курсовой работой познакомился с очень интересными материалами И.К.Королюка и других ученых, узнал много нового о брахиоподах и о Шиханских горах.

Список литературы

Королюк И.К. Методы и результаты изучения пермского рифогенного массива Шахтау. Маосква «Наука» 1985.

Королюк И.К., Кириллова И.А. Литология биогермных известняков нижнепермского массива Шахтау. МОИП. 1973.

Кулик Е.Л. Известковые водоросли ассельского и сакмарского ярусов биогермного массива Шахтау. 1978.

Литология и палеография биогермных массивов. Москва «Наука» 1975.

Перькова Я.Н. Некоторые результаты изучения пустотного пространства рифа Шахтау.1968.

Чернышев Ф.Н. Верхнекаменноугольныеи брахиоподы Урала.