О границе девона и карбона на Южном Тимане
В. А. РАЗНИЦЫН
На юго-востоке Южного Тимана в результате бурения многочисленных скважин установлено наличие мощной (до 500 м) терригенной толщи, залегающей в основании турне, в которой была найдена фауна каменноугольного облика. Выделяемый нами в низах турне джеболский надъярус изучен по 137 скважинам.
На карте (см. рисунок) показано положение линий, по которым производилось сопоставление разрезов. Выбор направлений определялся своеобразием строения района на данном участке, где, по нашему мнению, происходит фациальное замещение карбонатного разреза джеболского подъяруса терригенным.
Джеболский подъярус разделен нами на два горизонта: зеленецкий (нижний) и нюмылгский (верхний). Эти горизонты в терригенно-карбонатном и терригенном разрезах характеризуются наличием брахиопод карбона, но залегают они на верхнефранских отложениях. На таком участке мы можем установить принадлежность песчано-глинистой толщи к турне и считать ее древнее лихвинской по комплексу фауны. В карбонатном разрезе джеболский подъярус залегает на данково-лебедянских слоях, но на этих участках почти нет фауны. Кроме того, может вызвать сомнение сама параллелизация карбонатного и терригенного типов разрезов. Данково-лебедянская фауна на Южном Тимане встречена лишь в тех скважинах, где вся джеболская толща выклинивается и на верхнефаменском подъярусе залегают визейские породы.
В скв. 1 Нюмылга, расположенной на тракте Зеленец - Троицко-Печорск, под визейскими породами были встречены турнейские отложения необычной для данного района мощности. Более 400 м пройдено по темно-серым глинам и алевролитам с прослоями песчаников. Ниже малевского горизонта с фауной Camarotoechia panderi Sem. et. Моеll., Plicatifera cf. fallax Pand., Chonetes malevkensis Sak. и остракодами Carboprimitia Eichwaldi Pasn., Gliptopleura plicata Pasn. в верхней половине терригенной пачки (688,7-812,5 м- нюмылгский горизонт) найдены брахиоподы турне, отличающиеся от малевских брахиопод. Были определены Linaproductus cf. laericostus White, Leptaena regularis Wоl., Aulacella interlineata Sow., Chonetes cf. praeuralicus Freks и Chonetes aff. malevkensis Sok. На глубине от 812,5 до 930 м (зеленецкий горизонт) в глинах обнаружены Chonetes cf. malerkensis Sak., оcтракоды Bairdia gloriosa Posn. и фораминиферы Forschia sp. и Brunsia sp. Глины залегают на битуминозных известняках (доманиковая фация) с частыми Endothyra communis Raus., Endothyra primaeva Raus., Endothyra antiqua Raus. Вместе с ними обнаружена раковина плохой сохранности, отнесенная Д.В. Наливкиным к Liorhynchus cf. ursus Nal. Нижележащие породы имеют уже верхнефранский возраст.
Последующие определения фауны и детальное изучение разреза заставили ухтинских геологов считать, что вся терригенная толща и известняки с эндотирами в ее основании должны причленяться к карбону. Endothyra communis Raus. в других скважинах встречены вместе с брахиоподами карбона, поэтому вмещающие их слои не могут относиться к девону.
Фаменские отложения в скв. 20 Кельтмы в пределах юго-западного Притиманья отсутствуют, несмотря на то, что там нет турне, т.е. выпадение верхов девона на юго-востоке Южного Тимана нельзя объяснить замещением их терригенной толщей. Этому противоречит и наличие в низах (в зеленецком горизонте) Chonetes cf. malevkensis Sоk., не говоря уже о нюмылгском горизонте, где много каменноугольных брахиопод. Присутствие девонских видов (Liorhynchus ursus Nаl., Cyrtospirifer cf. calcaratus Sоw.), возможно, объясняется переживанием их.
Комплекс брахиопод нюмылгского горизонта более древний, чем малевский. Выделение малевской фауны над джеболским подъярусом подтверждается наблюдениями и в других скважинах. Например, в скв. 1 Джембол малевский горизонт характеризуется брахиоподами Chonetes malevkensis Sоk., Martinia ranovensis Peetz., Ambocoelia urei Flem., Cancrinella panderi Auerb. (глубина 1350 м). В скв. 11 Джебол (глубина 1349 м) Chonetes malevkensis Sok., Martinia ranovensis Petz., Cancrinella panderi Auerb. Camarotoechina cf. panderi Sem. at Moell. Малевский горизонт хорошо прослеживается по смене осадков, хотя и не связанной с перерывом: появление более грубозернистых пород – песчаников - при налегании C11ml на глины нюмылгского горизонта или переход джеболских известняков в глины и песчаники при налегании малевского горизонта на карбонатные отложения джеболского подъяруса. Наличие небольшой зоны (15 км) с постепенным изменением осадков не мешает проведению границы. Выше малевского горизонта установлен упинский горизонт с Martinia cf. ranovensis Peetz., Martinia cf. media (Leb.) (Spirifer cf. medius) Chonetes cf. upensis Sok). По наличию фораминифер доказано присутствие черепетского и кизеловского горизонтов.
Следовательно, можно сделать вывод, что на Южном Тимане есть мощная терригенная толща турнейского возраста, залегающая ниже малевского горизонта.
В скв. 13-Зел. непосредственно ниже малевского горизонта пройдено 79,5 м в глинистых известняках и мергелях с прослоями темно-серых глин. Во всем этом интервале неоднократно встречался комплекс брахиопод турне вместе с Endothyra communis Raus. Из брахиопод Д.В. Наливкиным определены Plicatifera aff. praelonga Sow., Chonetes praeuraliens Frcks., Productella (?) curtirostris Winch., Avonia sampsoni Well., Crurithyris lumevensis Nal., Camarotoechia acutirugata Коn. Posidoniella sp. Здесь же имеется и Chonetes aff. malevkensis Sоk., встреченный на разных глубинах. Найдены раковины Ambocoelia cf. urei F1еm., Martinia cf. ranovensis Petz., Plicatifera ex gr. fallax Pand. В малевском горизонте Endothyra communis Raus. нигде на Южном Тимане не встречена.
Можно сделать вывод, что на Южном Тимане Endothyra communis Raus. характеризует низы турне, выделяемые ниже малевского горизонта, т.е. джеболcкий подъярус. Следовательно, вполне обоснованно можно отнести к джеболскому подъярусу и пачки известняков в основании зеленецкого горизонта (скв. 1 Сев. Мылва и скв. 1 Нюмылга), тем более, что наряду с Endothyra communis Raus. здесь встречены Е. antiqua Raus. и Е. primaeva Raus., а в скв. 1 Сев. Мылва Quasiendothyra ex gr. kobeifusana Raus. Распространение Endothyra communis Raus. на Южном Тимане определяется зеленецким и нюмылгским горизонтами, т.е. всем джеболским подъярусом.
Приведенная фауна брахиопод из нюмылгското горизонта, по мнению Д.В. Наливкина, соответствует фауне лытвенского известняка Южного Урала, который, как известно, залегает на слоях с Laevigites laevigata Мunst. и содержит род гониатитов Wocklumeria и трилобиты Phocops bergicus. Аналогичная фауна брахиопод известна из слоев с Gattendorfia. Казахстана. Гониатитовые зоны Gattendorfia и Wocklumeria (некоторыми авторами выделяются в Западной Европе как слои Etroeungt). По нахождению Loerigitas устанавливается верхняя левигитовая зона данково-лебедянских слоев фаменского яруса. Непосредственное сравнение фауны нюмылгското горизонта с брахиоподами зоны Etroeungt также говорит в пользу такого вывода. Из нюмылгcкого горизонта определен Spirifer tornacensis Коn. (три экземпляра с глубины 1432-1457 м скв. 3 Джебол), встреченный, кроме того, в этреньских слоях Армении и р. Зиган на Южном Урале. Этот же спирифер приводится в описке брахиопод Etroeungt Северной Франции. В Западной Европе в зоне Etroeungt также известны Plicatifera praelanga Sow. и Aulacella interlineata Sow. Зеленецкий горизонт как нижнюю часть единой толщи нельзя относить к девону, устанавливая каменноугольный (этреньский) возраст для нюмылгского горизонта. Ранее указывалось, что и по фауне это карбон, а не девон. Мощную джеболскую (этреньскую) толщу (0-530 м) Южного Тимана лучше называть подъярусом, чем зоной. Основанием для этого служит, конечно, не мощность, превышающая лихвинскую и чернышинскую вместе взятые, а особенность фаунистического комплекса. Брахиоподы нюмылгского горизонта отличны от малевских, хотя и имеют ряд общих видов. Сообщество фораминифер Endothyra communis Raus., Endothyra antiqua Raus., Endothyra primaeva Raus. и Quasiendothyra kobeitusana характеризуют только джеболскую часть разреза и пока неизвестны в лихвинском подъярусе. В настоящее время А.В. Дуркиной описано из джеболского подъяруса много новых видов эндотир, форший, септатурнелл, брунский, гломоспир, форшиелл и др., на основании которых характеристика нюмылгского и зеленецкого горизонтов, т.е. всего джеболского подъяруса Южного Тимана, приобретает еще большую полноту.
Обособленность джеболского (этреньского) комплекса фауны от лихвинского не менее четкая, чем лихвинского от чернышинского. Сильные колебания мощностей весьма характерны для краевой части платформы у границы ее с Предуральским прогибом. Сокращение мощности лытвенского известняка наряду с раздуванием этой части разреза на юго-востоке Южного Тимана должно интересовать геологов с точки зрения палеотектоники и палеогеографии, но не при решении стратиграфических вопросов.
Из рассмотренных данных по Южному Тиману можно сделать вывод, что зеленецкий и нюмылгский горизонты вместе представляют аналог зоны Etroeungt Западной Европы и могут выделяться как джеболский подъярус. В соответствии с этим нами ставится вопрос о разделении турне на три подъяруса (сверху вниз): чернышинский (C11-3 ), лихвинский(C11-2) и этреньский (C11-1 ), который можно назвать джеболским.
Уже говорилось, что, по мнению автора, джеболский подъярус представлен на Южном Тимане как в виде терригенных, так и в виде карбонатных отложений. Фадиальное замещение наблюдается с юга на север и с востока на запад. Фациальные зоны образуют угол или дугу с вершиной у Зеленца. Карбонатный разрез зеленецкого и нюмылгского горизонтов наблюдался у деревни Покчи в скв. 103 и 116. У Троицко-Печорска нюмылгский горизонт терригенно-карбонатный (скв. 1 и 121), а зеленецкий полностью терригенный. Карбонатный разрез характеризует также район скв. 8-НО (первая роторная Нижней Омры) и многих других скважин (общим числом 43), в том числе 7-СШ, 3-Щ, находящихся на небольшом удалении от скв. 8-НО. На юг к скв. 19-НО известняки становятся глинистыми, а в скв. 23-НО появляются глины. У скв. 1-НВ (Нюмылга) оба горизонта этреньского подъяруса песчано-глинистые, так же как и на Сев. Мылве (скв. 1-СМ).
Аналогичная картина отмечается с запада на восток от скв. 1 Зеленец до скв. 1 Троицко-Печорск. Смешанные породы терригенно-карбонатного состава известны в скв. 13-З. Параллельно этому профилю (южнее) переход от карбонатного разреза джеболского подъяруса (скв. 201, 202, 203, 204 и 205) к терригенно-карбонатному отмечен у скв. 207. К северу от скв. 201, 207 смешанный состав нюмылгского горизонта замечается в скв. 28-З, а на южном участке в скв. 239. Терригенный разрез, кроме скв. 1-НВ, 1-СМ, 1 -Тр. Печорск и джеболских скв. 1, 2, 3, 4, 5, 8, 10, 11, известен в скв. 222.
Некоторые геологи Ухтинского комбината считают, что карбонатный разрез представляет более древние слои (данково-лебедянские), джеболский подъярус там отсутствует, а малевский горизонт ложится на данково-лебедянские слои. Наличие фациального перехода карбонатного разреза в терригенный доказывается тем, что при налегании малевского горизонта на известняки в районах Нижней Омры, Сотчем-шора и Щукатэняеля местами наблюдается постепенный переход от подстилающих известняков к глинам и песчаникам малевского горизонта (скв. 1-ВО, 2-ВО, 5-ВО, 6-ВО, 8-ВО, 1-Щ, 2-Щ, 5-Щ, 20-Щ, 12-Щ, 4-НО, 13-НО, 14-НО, 15-НО). В известняках появляется примесь терригенного материала, в связи с чем цвет известняков меняется с желтовато-серого через голубоватый на темно-серый. Нижняя граница малевского горизонта проводится по появлению слоя глины. При структурном бурении приходилось намечать небольшую переходную пачку, в которой наблюдались скопления бисфер, аналогичные бисферовым слоям Подмосковья, которые, однако, относились к нюмылгскому горизонту, сравниваемому с хованскими известняками, а не к малевскому горизонту из-за неразрывной связанности с подстилающими породами. (В дальнейшем выяснилось, что бисферовые слои вообще не следует показывать в разрезе, так как скопления бисфер имеются на разных стратиграфических уровнях.) В других скважинах (скв. 9-НО, 3-НО, 6-НО, 110-НО, 103-П) в верхах нюмылгских известняков отмечались прослои коричневой глины и линзы железистых пизолитов. Эти прослои повторялись до кровли известняков, а бобовые железные руды в виде линз были обнаружены и среди глин малевского горизонта.
По-видимому, процесс осадконакопления не прерывался на этих участках при переходе от джеболской к малевской седиментации. Следовательно, подстилающие малевский горизонт известняки представляют собой нюмылгский горизонт джеболского подъяруса, как и в терригенном разрезе, а не девон, поверхность которого должна была быть размыта за время отложения якобы выпадающего здесь джеболского подъяруса. К этому же выводу можно прийти, проследив изменение нюмылгского горизонта по скважинам. В скв. 19-НО характерные светло-желтые мелкообломочные и водорослевые известняки сравнительно с участком скв. 8-НО (1-НО роторная) приобретают лишь примесь глинистого материала, не меняя своего характера. На профиле от скв. 8-НО к скв. 19-НО известняки встречались еще в скв. 6-НО, где они были такого же типа, как в скв. 8-НО. На расстоянии 4 км к скв. 23-НО глинистость известняков усилилась и появились прослои глин. Далее на юг произошло полное замещение карбонатного разреза терригенным (скв. 1-НВ и 1-СМ).
Геологи, не признающие такого замещения, опираются на сравнение фауны, относя к аналогам терригенного, нюмылгского разреза породы скв. 28-3, 13-3 и 19-НО, ибо в них имеется комплекс фораминифер джеболского подъяруса (Endothyra communis R a u s и Quasiendothyra kobeitusana Raitl). Надо сказать, во-первых, что, допуская постепенный переход песчаников и глин в глинистые известняки с прослоями глин (13-3) и слабо обогащенные глинистым материалом известняки скв. 19-НО, просто нелогично отрицать последующий переход их в чистые известняки (6-НО, 8-НО). Во вторых, следует иметь в виду, что с изменением фациального типа осадков меняется и особенность сообщества фауны. Поэтому не должно удивлять обилие брахиопод в глинистых разностях известняков и обедненность ими пород скв. 8-НО, далее к северу сменяемых загипсованными доломитизированными известняками. Формальные сравнения списков фауны без учета изменения фаций приводят к неправильным выводам.
Не будет лишним указать, что и те сравнительно редкие находки фауны, которые известны по району развития карбонатных пород нюмылгского и зеленецкого горизонтов, достаточны для вывода о их возрастной принадлежности. В скв. 13-Щ имеется Endothyra aff. communis Raus, в скв. 205 Endothyra cf. primaeva Raus., E. ex gr. communis Raus. и Quasiendothyra cf. kobeitusana Reitl. Вообще же здесь преобладают однокамерные фораминиферы - бисферы, паратураммины, вицинисферы и редкие септатурнеллы.
Можно сделать вывод о том, что нюмылгский и зеленецкий горизонты в терригенной фации к северу и западу от скв. 1-НВ постепенно замещаются карбонатными породами с обедненным комплексом фауны. Интересно отметить, что Septatournayella rauserae Lip. на Южном Тимане встречается и в карбоне - в зеленецком и нюмылгском горизонтах джеболского подъяруса как в терригенном, так и в карбонатном их разрезах (в последнем случае реже).
Только что указанный переход известняков, почти лишенных фауны, в обогащенные терригенным материалом породы отмечается и в Подмосковье.
Хованские или озерско-хованские слои в Подмосковье, почти лишенные фауны, замещаются слоями с Endothyra communis Raus. при движении с запада на восток, к Уралу. Мы уже приводили доказательства того, что породы нюмылгского горизонта залегают на Южном Тимане ниже аналогов малевского горизонта, точно так же, как хованские слои Подмосковья залегают ниже выделенного в Подмосковье малевского горизонта. Интересно и непосредственное сравнение хованских известняков Подмосковья с нюмылгскими известняками скв. 3 Нижней Омры и других скважин на площади развития карбонатных пород джеболского подъяруса. Эти породы литологически очень сходны. Залегание озерско-хованских слоев Подмосковья на данково-лебедянских было бы аналогичным Тиманскому в случае доказанности подстилания зеленецкого горизонта Южного Тимана породами с данково-лебедянской фауной.
Как уже говорилось, только в полосе развития карбонатного разреза джеболского подъяруса последний ложится на доломиты, часто загипсованные и всегда являющиеся промежуточной толщей между ним и нижнефаменскими известняками. Ижемские (нижнефаменские) узловатые известняки с Cyrtospirifer archiaci Murch. и С. brodi Wаn. весьма характерны но своему облику и потому легко выделяются в разрезе. Выше ижемских известняков в разрезе и на большом расстоянии по площади прослеживаются доломиты, в которых найдены Camarotoechia ex gr. livonica Вuсh., Cam. griasica Na1., Cam. cf. pulchra Naf. и остракоды (скв. 4-ЧР, 1-ЧР, 16-ИГ, 18-ИГ). Эти виды не противоречат данково-лебедянскому возрасту, но доказывают его только при сравнении с районом Средней Печоры, где в том же сообществе и также над нижнефаменскими породами встречаются Cyrtospirifer lebedianicus Nа1. и другие виды. Интересно отметить, что и на Средней Печоре данково-лебедянские слои перекрываются толщей с часто встречающимися Endothyra communis Raus. и с этреньскими брахиоподами.
Учитывая малое количество фауны, найденной в данково-лебедянских долоМитах Южного Тимана, мы должны считать достаточным литологическое выделение их как промежуточной толщи между джеболским и нижнефаменским подъярусами двух смежных систем - девонской и каменноугольной. Хотя и не непосредственные, но тем не менее имеющиеся палеонтологические основания позволяют сделать вывод, что в карбонатном разрезе на Южном Тимане джеболский подъярус залегает на данково-лебедянских слоях. Этим доказывается возможность сравнения зеленецких и нюмылгских отложений (джеболского подъяруса) с озерско-хованскими слоями Подмосковья.
Изложением материалов Южного Тимана мы преследовали цель информации геологов, занимающихся карбоном в других районах Советского Союза, с тем, чтобы обратить их внимание на необходимость пересмотра решения Всесоюзного совещания 1951 г. о границе девона и карбона. Эту границу следует снизить до основания озерско-хованских слоев Подмосковья, джеболского подъяруса турне Южного Тимана и их аналогов в других районах Русской платформы и Урала.
ЦНИЛ Ухтинского комбината.
Рисунок Карта расположения скважин на юго-востоке Южного Тимана.
1 - линии сопоставлений разрезов скважин; 2-роторные скважины; 3 - крелиусные скважины.