Особенности развития конодонтов в среднем и позднем карбоне на территории Среднего Поволжья

Г.М. Сунгатуллина

Казанский государственный университет, Казань

soung@kzn.ru

ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ КОНОДОНТОВ В СРЕДНЕМ И ПОЗДНЕМ КАРБОНЕ НА ТЕРРИТОРИИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

Замечательное свойство живой материи - непрерывно и необратимо изменяться во времени, позволило палеонтологическому методу стать основным при определении возраста, расчленении и корреляции фанерозойских отложений. Уже более 30-ти лет в мировой стратиграфии для решения таких задач активно и успешно используются конодонты. Представляя собой быстро эволюционирующую фаунистическую группу, способную к быстрому всесветному расселению, конодонты позволяют дробно расчленять отложения, четко фиксировать перерывы в осадконакоплении и с довольно высокой точностью проводить межрегиональные корреляции. Несмотря на вышеперечисленные достоинства, каменноугольные конодонты Среднего Поволжья в силу ряда объективных причин долгое время оставались недостаточно изученными.

Исследование этой новой для биостратиграфии карбона Среднего Поволжья фаунистической группы традиционно начато с всестороннего биостратиграфического анализа, который проведен с целью определения значения конодонтов для расчленения и корреляции вмещающих отложений. В процессе анализа рассмотрено, как происходило развитие конодонтов в среднем и позднем карбоне, изучены изменения в конодонтовых комплексах на границах и внутри стратиграфических подразделений. Как известно, существуют различные подходы к определению стратиграфических границ: по первому появлению отдельных таксонов, по их вымиранию и по максимальному расцвету. В нашем случае наиболее удачным вариантом можно признать выделение границ по появлению новых видов конодонтов, большинство из которых встречается и в других регионах на близких стратиграфических уровнях. Это позволит в дальнейшем не только детально расчленять отложения карбона, но и коррелировать границы стратонов Среднего Поволжья с другими регионами. Полученные материалы базируются на исследовании керна из разрезов 8 скважин, расположенных в пределах территории Среднего Поволжья (Рис. 1). В них установлено довольно большое разнообразие платформенных конодонтов: 11 родов, насчитывающих 81 вид (Рис. 2).

Наиболее древним и обособленным этапом в развитии фауны конодонтов является серпуховский век, характеризующийся развитием родов Adetognathus, Сау^аШш,

Рис. 1. Схема расположения изученным скважин.

Gnathodus (Рис. 3). Конодонты яруса бедны в количественном отношении, но легко узнаваемы. Они представлены типичными для одновозрастных отложений других регионов видами: Adetognathus unicornis (Rexroad et Burton), Cavusgathus naviculus (Hind), C. unicornis Youngquist et Miller, Gnathodus bilineatus bollandensis Higgins et Bouckaert. Ни один из перечисленных видов не перешел рубеж раннего и среднего карбона, который наиболее отчетливо выражен в палеонтологической летописи карбона Среднего Поволжья (Рис. 3). Здесь раннекаменноугольный комплекс с Cavusgathus, Gnathodus сменился сообществом, типичным для среднекаменноугольной эпохи с Declinognathodus, Idiognathodus, Idiognathoides, Neognathodus, Strepto-gnathodus. Такое резкое изменение связано не столько с эволюционным развитием конодонтов на этом рубеже, сколько с выпадением из разреза части стратонов. В это время произошло поднятие территории, зафиксированное в длительном стратиграфическом перерыве, продолжительность которого возрастает с востока на запад. Так, на востоке Среднего Поволжья отложения среднего карбона начинаются с прикамского горизонта башкирского яруса, на западе - с верейского горизонта московского яруса.

Отличительной особенностью башкирского этапа развития конодонтов является преобладание деклиногнато-дусов и идиогнатоидесов, при подчиненном значении родов Idiognathodus, Neognathodus и Streptognathodus. Можно отметить, что башкирские конодонты не отличаются большим систематическим разнообразием. По мере продвижения вверх по разрезу яруса происходит постепенное увеличение числа видов, параллельно возрастает и количество экземпляров конодонтов. Так, в прикамском горизонте встречены пять видов, относящихся к пяти родам (Рис. 3). У нижней границы черемшанского горизонта комплекс дополняют Idiognathoides fossatus (Branson et Mehl), I. tuberculatus Nemirovskaya, Neognathodus symmetricus Lane, Streptognathodus parvus Dunn. Нижняя граница мелекесского горизонта по конодонтам не выражена, здесь кроме транзитных форм встречены виды, стратиграфическая приуроченность которых четко не определена - Declinognathodus lateralis (Higgins et Bouckaert) и Idiognathodus klapperi Lane et Straka. В верхней части мелекесского горизонта происходит дальнейшее обогащение комплекса такими видами, как Declinognathodus marginodosus (Grayson), Idiognathodus aljutovensis Alekseev, Barskov et Kononova, I. volgensis Alekseev, Barskov et Kononova, Neognathodus atokaensis Grayson. Проведенный биостратиграфический анализ обнаружил поразительное сходство в смене комплексов конодонтов башкирского яруса Среднего Поволжья и в одновозрастных отложениях Донецкого бассейна, что позволяет уверенно сопоставлять башкирские отложения названных регионов (Nemirovskaya, 1999).

Доминирование родов Declinognathodus и Idiognathoides продолжилось и в начале московского века. Начиная с конца верейского времени и в течение московского века, среди конодонтов господствовали идиогнатоду-сы и неогнатодусы. Если первый род преобладал в количественном отношении и включал в основном виды длительного существования, то неогнатодусы характеризовались высокой эволюционной изменчивостью. Поэтому они, несмотря на умеренное количество встречающихся экземпляров, имеют большое значение для детальной стратиграфии. На московский век приходится и появление диплогна-тодусов, встречающихся спорадически вплоть до польского времени. В отложениях московского яруса Среднего Поволжья выделяются два уровня массового появления конодонтов рода Gondolella. Первый приурочен к подольскому времени, здесь отмечены Gondolella elegantula Stauffer et Plummer, G. laevis Kossenko et Kozitskaya, G. magna Stauffer et Plummer. Повторно гондолеллы появляются в мячковское

Пермская система, ассельский ярус

4 вида

I

Cavusgnathus

Adetognathus

Idiognathoides

Neognathodus

$Ш Hlndeodus

^ Declinognathodus

Idiognathodus

Streptognathodu*

Diplognathodus

Puc. 2. Распространение родов конодонтов в каменноугольных отложениях Среднего Поволжья.

время, где в комплексе, помимо вышеуказанных видов, присутствует Gondolella sublanceolata Stauffer et Plummer (Рис. 5). Редкость находок гондолелл в разрезах Среднего Поволжья не позволяет в деталях проследить развитие этого рода,

Количество конодонтов, пгг

Рис. 3. Распространение конодонтов в каменноугольных отложениях Среднего Поволжья.

Рис. 4. Изменение количества видов и экземпляров конодонтов по разрезу.

но дает возможность использовать уровни с гон-долеллами при проведении местных корреляций. Рассмотрим подробнее развитие конодонтов в течение московского века. Изучение конодонтов на границе башкирского и московского ярусов показало, что в это время произошли как качественные, так и количественные изменения в составе комплексов конодонтов. Во-первых, появились новые виды, составляющие 35% от общего количества конодонтов (Рис. 3). Правда, некоторые из них в других регионах известны еще в башкирских отложениях, и их позднее появление в разрезах Среднего Поволжья с основания московского яруса, возможно, связано с фациальной особенностью разрезов. Среди вновь появившихся видов особо следует отметить Declinognathodus donetzianus Nemirovskaya, который указывается в Донбассе и Подмосковье с основания верейского горизонта. Во-вторых, для верейского времени характерно массовое развитие некоторых видов, имевших в башкирских отложениях подчиненное значение. Так, первые спорадические находки

Скважина Чувашская-4

Скважина Кукмар-4

Рис. 5. Стра-тиграфичес-

кие уровни с Ц Уровни появления конодонтов

конодонтами. § рода Оопао1е11а:

Соп(1о1еЦа е^апЬйа в!, й Р1.,

б. 1аеш Кое. е! Ког.,

С.та§па й Р1.,

в. тЫапсеоШа 81. й Р1.

Скважина

Теньгушево-1

&

Gondolella elegantula St. et PL, G. laevis Kos. et Koz„

G.magna St. Et Pl.

28% D. marginodosus

47% 53% D- marginodosus

Другие виды

Другие виды

D. marginodosus

Другие виды

''і . marginodosus СкважиЬа Куакбаш-37900

Скважина Куакбаш-37998

Declinognathodus marginodosus Мелекесский горизонт (Grayson) отмечены в верхней ча- 4%

сти башкирского яруса (Рис. 7). В нижней части верейского гори- 96%

з°нта вид стал доминирующим, Верейскийгоризонт

составив З0 - 60 % от общего Ю- Рис. б. Процентное со-личества конодонтов (Рис. 5, 7). держание Declinogna-Интервал, характеризующийся thodus marginodosus резким увеличением количества (Grayson) в мелекесском экземпляров Declinognathodus и вере«ском горизонтах. marginodosus (Grayson), прослеживается во всех изученных разрезах и может использоваться для местной корреляции (Рис. 5). Кроме того, в верейском комплексе заметно увеличилось количество идиогнатодусов, представленных такими видами, как Idiognathodus aljutovensis Alekseev, Barskov et Kononova, I. sinuosus Ellison et Graves, I. volgensis Alekseev, Barskov et Kononova (Рис. б).

Верейское время московского века характеризовалось максимальным развитием конодонтов, когда наблюдалось общее увеличение их видового разнообразия и количества (Рис. 4). В конце верейского времени произошло массовое вымирание представителей конодонтовой фауны, наиболее заметное в среднекаменноугольной истории Среднего Поволжья (вымершие на этом рубеже виды достигают З5%) (Рис. З). В каширское время наблюдается постепенное уменьшение и количества экземпляров, и числа встреченных видов (Рис. 4). Несмотря на это, здесь выявлены три разновозрастных комплекса конодонтов, позволяющих сопоставить вмещающие их отложения с разрезами Московской синеклизы (Рис. З). Подольское время характеризуется очередным подъемом видового разнообразия. Конодонты этого времени представлены богатой ассоциацией видов, хотя численность каждого из них невелика (Рис. 4). Граница подольского и мячковского горизонтов по конодонтам в Среднем Поволжье, также как и в других регионах, четко не определяется. Комплекс конодонтов в пограничном интервале включает только транзитные виды (Рис. З). В верхней части мячковского горизонта появляются последние представители неогнатодусов - Neognathodus dilatus (Stauffer et Plummer) и N. roundyi (Gunnell), известные также в одновозрастных отложениях Подмосковья. В целом распространение конодонтов по разрезу московского яруса Среднего Поволжья сопоставимо с их распространением в отложениях Московской синеклизы (Алексеев, Горева, 2000).

Касимовский комплекс конодонтов на изученной территории характеризуется сокращением числа видов и количества ископаемых форм снизу вверх по разрезу (Рис. 4). К началу касимовского века вымерли все неогнатодусы и произошло некоторое обновление видового состава конодонтов, затронувшее в основном род Streptognathodus. Нижняя граница касимовского яруса (основание кревя-кинского горизонта) четко фиксируется по массовому появлению Streptognathodus subexcelsus Alekseev et Goreva. Вид хорошо диагностируется и широко распространен в других регионах. Для средней части кревякинского горизонта характерно присутствие Streptognathodus makhlinae Alekseev et Goreva. Начало хамовнического времени совпадает с появлением Idiognathodus sagittalis Kozitskaya и Streptognathodus oppletus Ellison. В целом комплекс конодонтов горизонта чрезвычайно беден по сравнению с кревякинским. В начале дорогомиловского времени про-

должилось постепенное вымирание форм, начавшееся еще в конце московского века. В это время идиогнатоду-сы пережили последнюю вспышку видообразования, характеризовавшуюся появлением Idiognathodus lobulatus Kozitskaya, I. tersus Ellison и I. toretzianus Kozitskaya. Напротив, роль стрептогнатодусов с конца дорогомиловского времени заметно возрастает. В отложениях дорогомиловского горизонта присутствует Streptognathodus firmus Kozitskaya, на долю которого приходится около 80% от всего количества конодонтов горизонта. Аналогичная ассоциация конодонтов свойственна верхней части касимовского яруса Южного Урала (Черных, 2002).

С гжельским веком связан новый этап в развитии конодонтов, особенностью которого является господство стрептогнатодусов, достигающих наибольшего видового разнообразия за весь каменноугольный период. На границе касимовского и гжельского ярусов появились Streptognathodus simulator Gunnell, S. eccentricus Ellison, S. alekseevi Barskov. Isakova et Stshastlivzeva, характерные для основания гжельского яруса других регионов. В нижней части яруса, отвечающей добрятинскому горизонту, конодонты многочисленны, здесь выделены три стратиграфических комплекса, сопоставимых с одновозрастными комплексами Южного Урала (Рис. 3). В павлово-посадском горизонте конодонты не обнаружены. Следующее обновление конодонтового комплекса приурочено к основанию ногинского горизонта и связано с появлением Streptognathodus bellus Chernykh et Ritter, S. costaeflabellus Chernykh et Ritter, S. elongatus Gunnell, S. longilatus Chernykh et Ritter, S. holtensis, S. ruzhencevi Kozur, S. simplex Gunnell. В самой верхней части яруса (мелеховский горизонт), конодонты представлены видом Streptognathodus wabaunsensis Gunnell.

В начале раннепермской эпохи конодонты почти исчезают на территории Среднего Поволжья и представлены двумя видами адетогнатусов, имеющими широкий стратиграфический диапазон распространения (Рис. 3).

Таким образом, наши исследования позволили: а) выделить в истории развития конодонтов несколько крупных этапов, отвечающих ярусам каменноугольной системы; б) проанализировать особенности смены комплексов конодонтов на границах стратиграфических подразделений разного ранга. Этот процесс осуществлялся с различной скоростью, в отдельные периоды каменноугольной истории становясь очень интенсивным, в другие почти затухая. Те стратиграфические границы, которые удалось связать с рубежами заметного обновления родового или видового составов конодонтов, хорошо распознаются в разрезах Среднего Поволжья и коррелируются на большие расстояния. Другие фиксируются по первому появлению тех или иных форм и сильно зависят от частоты их встречаемости в разре-Мелекесский горизонт зе. В отделшых случаях дЛЯ де-6% маркации стратиграфических

подразделений используются количественные изменения в составах комплексов конодонтов, выраженные преобладанием от-

Верейский горизонт

дельных видов в пределах огра-Рис. 7. ^оцтгпное содер- генной территории. Основ-жание Idiognathodus aljuto-

. AJ J „ / ^ ной причиной выявленных из-

vensis Alekseev, Barskov et r

Kononova в мелекесском и жлта °бщее ЭДОТО-

верейском горизонтах. ционное развита котодоттот.

Казань: Изд-во Казанского университета, 2005.-224 с.

ГРАНИ РАЗВЕДКА В НЕФТЯНОЙ ГЕОЛОГИИ

ГРАВИРАЗВеДКА

В НЕФТЯНОЙ ГЕОЛОГИИ

З.М. Слепак

В монографии рассматриваются теория и практика применения гравиразведки для решения задач нефтяной геологии. Раскрываются новые возможности метода на основе детального изучения плотностных неоднородностей земной коры, решения прямых и обратных задач гравиразведки. Излагается методика гравитационного моделирования, основанная на априорной физико-геологической информации и заключающаяся в создании плотностных моделей геологических сред и объектов поисков непосредственно по аномалиям Буге. Показана высокая геологическая эффективность методики изучения блокового строения консолидированной земной коры и поисков локальных структур, с которыми связаны скопления углеводородов. Приведены практические результаты эффективного решения задач на примере центральной части Русской плиты и других регионов. Для геофизиков^геологов, нефтяников и студентов' этих -специальностей.

Некоторые коррективы могли вноситься факторами, далекими от процессов эволюции, такими как выпадение части разреза в связи с перерывами в осадконакоплении, сменой фа-циальных обстановок, регулирующих численность и систематическое разнообразие конодонтов, и т.п.

В заключение отметим, что выполненные работы выявили широкое присутствие в разрезах карбона Среднего Поволжья конодонтов, которые позволяют распознавать и расчленять ярусы и горизонты каменноугольной системы, а также коррелировать выделенные подразделения с другими регионами.

Литература

Алексеев А.С., Горева Н.В. Конодонтовая шкала московского, касимовского и гжельского ярусов. Зональные подразделения карбона общей стратиграфической шкалы. Мат-лы сов. Уфа: Гилем. 2000.

Черных В.В. Зональная шкала касимовского и гжельского ярусов по конодонтам рода Streptognathodus. Стратиграфия и палеогеография карбона Евразии. Екатеринбург. 2002.

Nemirovskaya T.I. Bashkirian conodonts of the Donets Basin, Ukraine. Scripta Geologica. N. 119. 1999.

Гузель Марсовна Сунгатуллина к.г.-м.н., ассистент кафедры исторической геологии и палеонтологии КГУ. Область научных интересов: конодонты и стратиграфия каменноугольных отложений.