Введение
На Полярном Урале, в Войкарской зоне, к востоку от офиолитов Войкаро-Сыньинского и Райизского массивов распространены раннесреднепалеозойские осадочно-вулканогенные и плутонические островодужные образования (рис. 1). Возраст стратифицированных островодужных образований Полярного Урала основан преимущественно на геологических и биостратиграфических данных, а изотопно-геохронологические определения возраста крайне редки [21]. Осадочные породы нижнесреднепалеозойских стратонов датируются на основании редких находок конодонтов, кораллов, радиолярий, криноидей, брахиопод, строматопороидей, водорослей и фораминифер [13, 20, 33 и др.], многие из которых диагностированы в открытой номенклатуре или под вопросом. Проблемы датирования осадочных образований местных стратиграфических подразделений Войкарской зоны связаны со сложным тектоническим строением этого района, а также с заметной (хотя и неравномерной) степенью вторичных преобразований пород, что негативно сказывается на сохранности ископаемых органических остатков. Общая индифферентность палеонтологических комплексов и зачастую широкое стратиграфическое распространение большинства таксонов также значительно снижает точность биостратиграфического метода. Для уточнения стратиграфической основы региона авторами была проведена ревизия ранее опубликованных материалов и получены новые палеонтологические данные для карбонатных и обломочных вулканомиктовых пород тоупуголъегартской толщи (D1–2tg).
Объект, материалы и методы исследования
Объектом настоящего исследования является комплекс нижнесреднедевонских пород, картируемых в составе тоупуголъегартской толщи и опробованных авторами (рис. 1, c, d) в канавах, расчистках и карьере строительного камня северного фланга месторождения Новогоднее-Монто (Ямало-Ненецкий автономный округ). Учитывая сложное тектоническое строение региона и разрозненность отдельных маломощных выходов [16], изучение полного и непрерывного разреза толщи в пределах района не представляется возможным. Изученный комплекс слагает вулкано-тектоническую депрессию в кровле островодужного раннесреднедевонского Собского батолита [7, 16, 26].
В основу исследования положены новые авторские материалы и опубликованные ранее стратиграфические данные [20]. С целью получения микропалеонтологических материалов карбонатные разности пород подвергнуты кислотной обработке в 7–10 % растворе уксусной кислоты по стандартной методике. Химической дезинтеграции подвергнуто 11 проб массой от 1 до 5 кг (оказались непоказательными). Для уточнения литологического состава и микроскопического изучения органических остатков изготовлен 21 шлиф из карбонатных и терригенно-вулканогенных пород тоупуголъегартской толщи. Микроскопическое изучение и фотографирование шлифов производилось с использованием поляризационных микроскопов «Ломо Полам Р-211М», «Ломо Полам Л-213М», Nikon Eclipse LV100ND.
Стратиграфия
Тоупуголъегартская толща впервые выделена при проведении групповой геологической съемки и геологического доизучения масштаба 1:50 000 на Собь-Ханмейской площади (неопубликованный отчет А. П. Прямоносова и др., 1994). Карбонатно-терригенные отложения толщи вскрыты неглубокими горными выработками и скважинами в районе горы Тоупугол, а также в местных карьерах строительного камня [12, 13]. По данным А. П. Прямоносова с соавторами [20], тоупуголъегартская толща подразделяется на нижнюю карбонатную пачку эмсского возраста и верхнюю терригенную пачку эмсско-эйфельского возраста. Нижняя пачка со стратиграфическим несогласием перекрывает вулканогенно-осадочные образования тоупугольской толщи (S1–2tp) [12, 13]. Общая мощность толщи 80–295 м [13].
Нижняя карбонатная пачка в основании (40–50 м) представлена массивными битуминозными серыми до темно-серых биоморфными известняками, которые, согласно данным [12, 13, 20], иногда по латерали замещаются белыми слоистыми перекристаллизованными известняками (в том числе песчанистыми) с редкими маломощными (до 1 м) прослоями известково-глинистых алевропесчаников. Перекристаллизованные, умеренно метаморфизованные разности карбонатных пород представлены белыми или светло-серыми мраморовидными известняками и мраморами. Выше (50–170 м) залегают белые и розоватые биоморфные известняки, включающие линзы известняковых брекчий и конглобрекчий [13].
Нижняя пачка ранее сопоставлялась с карпинским горизонтом эмсского яруса на основании находок фораминифер Uralinella antiqua L. Petrova; строматопороидей Stromatopora praelonga Bogoyav., Clathrodictyella pulchra Bogoyav., Stellopora barba Bogoyav., Clathrocoilona abeona Yavor.; табулятоморфных кораллов и кораллов ругоз Favosites cf. regularissimus Yanet, Heliophyllum cf. antiquum (Soshkina), Grypophyllum striatum (Soshkina); брахиопод Ivdelinia cf. ivdelensis Khod.; криноидей Cupressocrinites cf. kakvensis Milic.; водорослей Lancicula alta Maslov, Litanaia mira Maslov и др. [20].
Фораминиферы Uralinella antiqua известны преимущественно из отложений карпинского горизонта, реже из тальтийского горизонта эмса-эйфеля субрегиональной стратиграфической схемы девонских отложений Восточного Урала [19]. Строматопороидеи Clathrodictyella pulchra и Stellopora barba указаны в отложениях эйфельского яруса Восточного склона Урала, вид Stromatopora praelonga характерен для карпинского горизонта эмсского яруса [6]. Clathrocoilona abeona распространен в верхах эмса — низах эйфеля (конодонтовые зоны patulus – partitus и низы costatus, см. [2]) [5] вплоть до живета [4]. Табулятоморфные кораллы Favosites regularissimus широко распространены в эмсском ярусе нижнего девона [40]. Ругозы Heliophyllum antiquum и Grypophyllum striatum (Soshkina) отмечаются в двух стратиграфических интервалах — среднедевонском (в объеме эйфельского яруса) и в нижнедевонско-среднедевонском (до эйфельского яруса включительно) соответственно [3, 10, 31]. Криноидеи Cupressocrinites kakvensis характерны для эйфельского яруса [28]. По данным Г. А. Петрова с соавторами [39], этот вид встречен в карпинском горизонте Среднего Урала, что не исключает возможности распространения этого таксона в эмсе. Брахиоподы Ivdelinia ivdelensis (Khodalevich) распространены в верхнем эмсе — нижнем эйфеле [30]. Вид зеленых водорослей Lancicula alta Maslov впервые был описан из крековских слоев лохковского яруса Кузбасса [34]. Известен в отложениях лохковского-эйфельского ярусов Южного, Среднего, Северного и Полярного Урала, Пай-Хоя, Вайгача, а также в разрезах нижнего девона Греции и пражском ярусе севера Франции [32, 38]. Таксон Litanaia mira впервые описан из отложений нижнего девона (крековские известняки) Кузбасса [17]. Также распространен в нижнем эмсе западного склона Северного, Среднего и Южного Урала [36, 38].
Микроскопическое изучение нового материала позволило определить в образцах S39/18, S40/18 и S42/18 многочисленные остатки сифоновых водорослей Lancicula alta Maslov и Patrunovia novosemelica Shuysky в продольных, поперечных и косых сечениях (рис. 2). Вид Patrunovia novosemelica впервые описан в пражских отложениях острова Вальнева Новой Земли [36] и имеет распространение от нижнего до низов среднего девона на юге Новой Земли [35].
Верхняя терригенная пачка представлена тонко-горизонтально-слоистыми глинисто-алевритовыми сланцами с многочисленными скелетными остатками радиолярий и спикул губок. Слоистость в таких отложениях обусловлена ориентированно-полосчатым характером распределения глинистого и органического вещества, а также ритмичным/градационным характером распределения кластического материала. Разрез толщи венчается слоистыми сероцветными песчаниками; местами развиты пачки ритмично переслаивающихся пестроцветных и сероцветных полимиктовых песчаников, алевролитов, алевропесчаников, конгломератов и гравелитов, в которых присутствуют обломки органогенных известняков, андезитов, базальтов и их туфов [13].
Верхняя пачка тоупуголъегартской толщи ранее сопоставлялась с тальтийским горизонтом эмсского и эйфельского ярусов. Возрастная привязка была произведена в соответствии с находками радиолярий Entactinia poculigera Sadrislamov, Ent. buribaica Sadrislamov, Ent. aff. shuralensis Sadrislamov, Ent. aff. angustipora Sadrislamov и конодонтов Polygnathus ex gr. costatus Klapper, Pol. willii(?) Bardashev [12, 20]. Согласно заключению Б. М.Садрисламова, комплекс радиолярий характерен для тальтийского горизонта (неопубликованный отчет А. П. Прямоносова и др., 1994). К сожалению, все вышеуказанные виды не валидны в связи с тем, что не были описаны и опубликованы автором в открытой печати. Группа радиолярий под родовым названием Entactinia имеет стратиграфическое распространение от самых низов девона до триаса [1]. Представители конодонтов группы Polygnathus costatus широко известны в интервале от верхов эмса (конодонтовая зона patulus) до верхней части эйфеля (конодонтовая зона australis), а Polygnathus willii известен в отложениях эйфельского яруса (конодонтовые зоны partitus – costatus) [2]. При этом конодонты определены в открытой номенклатуре (Polygnathus ex gr. costatus и Pol. willii(?)) [20].
В туфотерригенных отложениях (тонко- и мелкообломочные туфопесчаники, образец S41/18), к. г.-м. н. В. Ю. Лукиным (ИГ ФИЦ Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар) и авторами диагностированы табуляты видов Gracilopora paula Yanet, Gracilopora mala Yanet, Placocoenites gradatus (Lecompte) и Striatopora sp. (рис. 3). Представители рода Gracilopora были описаны Ф. Е. Янет [37] в отложениях вижайского и тошемского горизонтов пражского яруса нижнего девона на восточном склоне Среднего и Северного Урала. На севере западного склона Урала и на Тимане вид Gracilopora paula встречается в верхней части эмсского яруса [15]. Вид Gracilopora mala известен в карбонатных отложениях верхнесиякских слоев нижнего девона (пражский ярус куламатского горизонта, приблизительно сопоставимого с вижайским горизонтом субрегиональной стратиграфической схемы девонских отложений Восточного Урала) на западном склоне Южного Урала [29] и в верхах нижнего девона на восточном склоне Северного и Среднего Урала [11]. Вид Placocoenites gradatus (Lecompte) широко распространён от Западной Европы (эйфельский и, возможно, нижняя часть живетского ярусов Бельгии) до Кузбасса (верхняя часть эмсского — эйфельский ярусы) и Омолонского массива (предположительно эмсский ярус) [8, 9]. На Восточном склоне Среднего Урала этот вид указывался Ф. Е. Янет [37] в отложениях живетского яруса. Род Striatopora обладает широким стратиграфическим и географическим распространением, встречается от нижнего силура до среднего девона, единичные виды — предположительно в верхнем палеозое [27]. Найденный образец по своим морфологическим особенностям принадлежит к группе видов Striatopora с тонкими ветвями полипняков, часто встречающихся в нижнем девоне многих северных регионов Азии [8, 11].
Обсуждение и выводы
Сложное тектоническое строение района работ (рис. 1), отсутствие протяженных естественных выходов и плохая сохранность органических остатков не позволяют провести достоверную датировку и расчленение тоупуголъегартской толщи, а также проследить и подтвердить характер взаимоотношений терригенных и карбонатных отложений. Комплексы органических остатков из карбонатной пачки (рис. 4) толщи демонстрируют некоторое расхождение в интервалах стратиграфического распространения отдельно взятых таксонов. По всей видимости, время формирования карбонатной пачки не ограничивалось карпинским временем эмсского века, как это считалось ранее [20]. Сонахождение в комплексе строматопороидей Clathrodictyella pulchra, Stellopora barba, Clathrocoilona abeona и ругоз Heliophyllum cf. antiquum обосновывает тальтийско-лангурский возраст формирования вмещающих эти ископаемые остатки отложений. Радиолярии, табуляты и конодонты из терригенной пачки позволяют датировать ее тальтийским временем позднего эмса — раннего эйфеля. Таким образом, ревизия результатов стратиграфического анализа органических остатков, проведенного предшественниками [20], и анализ новых палеонтологических (водоросли, табулятоморфные кораллы) данных позволяют рекомендовать расширение стратиграфического объема тоупуголъегартской толщи Полярного Урала до карпинско-лангурского горизонтов эмсского и эйфельского ярусов нижнего и среднего девона.
Сходное строение, палеонтологическую характеристику и возраст имеют образования верхней части (= варчатинская подсвита) малоуральской свиты (S2–D2mu) южной части Войкарской зоны Полярного Урала и карбонатно-терригенно-вулканогенного типа разреза (восточно-бобровский) терригенно-вулканогенной толщи (D1-2tv) Алапаевско-Адамовской зоны Среднего Урала. Верхняя часть малоуральской свиты аналогично карбонатной пачке тоупуголъегартской толщи сложена рифогенными известняками с известняковыми брекчиями в основании, а также брекчиевидными слоистыми, местами пятнистыми известняками. По брахиоподам, табулятам, фораминиферам, ругозам, кораллам, криноидеям и строматопоратам она датируются эмсом — эйфелем (карпинский — тальтийский горизонты) [22–24 и ссылки в этих работах]. Рифогенные известняки, которые, вероятно, слагали прибрежно-морские органогенные водорослевые постройки в пределах Малоуральской островной дуги, имеют подобные тоупуголъегартским комплексы альгофлоры ланцикулид (сообщество Lancicula‑Litanaia‑Paralancicula) [25]. Известняки восточно-бобровского типа разреза терригенно-вулканогенной толщи содержат комплекс фауны с аналогичными водорослевыми ассоциациями, которые характеризуют эмсско-эйфельский горизонт (в объеме карпинского–лангурского горизонтов, по данным [14], и карпинского — тальтийского горизонтов, по данным [18]). Сходство карбонатных осадочных образований и комплексов органических остатков верхней части малоуральской свиты и тоупуголъегартской толщи Полярного Урала, а также восточно-бобровского типа разреза терригенно-вулканогенной толщи Среднего Урала, вероятно, свидетельствует о схожих фациальных условиях формирования этих стратонов в рамках крупного эмсско-эйфельского осадочно-вулканогенного цикла на завершающем этапе эволюции Полярноуральской и Тагильской островных дуг.
