Позднекунгурский радиоизотопный возраст границы между балахонской и кольчугинской сериями Кузнецкого бассейна (Западная Сибирь, Россия) – дополнительное обоснование валидности уфимского яруса Восточно-Европейской шкалы пермской системы

В статье обсуждается позднекунгурский радиоизотопный возраст (276.9 ± 0.4 млн лет) средней части старокузнецкой свиты (кузнецкая подсерия, кольчугинская серия) Кузнецкого бассейна, полученный высокоточным методом термической ионизационной масс-спектрометрии с разбавлением изотопов и химическим истиранием (Chemical-Abrasion Isotope-Dilution Thermal Ionisation Mass Spectrometry, CA-ID-TIMS). Анализ биостратиграфических данных подтвердил принадлежность датированного уровня интервалу, в котором балахонская (кордаитовая) флора сменяется кольчугинской (папоротниково-птеридоспермо-кордаитовой) флорой. Таким образом, сделан вывод о том, что смена балахонской флоры на кольчугинскую в низких широтах Ангариды произошла в позднем кунгуре. Полученные данные дают возможность напрямую сопоставить нижнюю часть кольчугинской серии с верхним кунгуром Международной хроностратиграфической шкалы. Сходные последовательности сообществ неморских двустворок в пермских разрезах Ангариды (гигантские Prokopievskia, Khosedaella–Redikorella– Palaeomutela, доминирующие Palaeomutela) и Восточной Европы (гигантские Sinomya, Palaeomutela–Khosedaella–Redikorella, доминирующие Palaeomutela) подтверждают обоснованность корреляции кузнецкой подсерии с уфимским ярусом. Положение нижней границы кольчугинской группы в верхней половине кунгурского яруса Международной хроностратиграфической шкалы ставит вопрос о сохранении уфимского яруса в качестве самостоятельного стратона в Общей стратиграфической шкале России. Нижняя его граница совпадает с началом смены балахонской и кольчугинской флор в низких широтах Ангариды, а также с фаунистическими обменами еврамерийских и ангарских сообществ неморских двустворок.

1. Davydov V.I., Karasev E.V., Nurgalieva N.G., Schmitz M.D., Budnikov I.V., Biakov A.S., Kuzina D.M., Silantiev V.V., Urazaeva M.N., Zharinova V.V., Zorina S.O., Gareev B.I., Vasilenko D.V. Climate and biotic evolution during the Permian-Triassic transition in the temperate Northern Hemisphere, Kuznetsk Basin, Siberia, Russia // Palaeogeogr., Palaeoclimatol., Palaeoecol. 2021. V. 573. Art. 110432. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2021.110432.

2. Силантьев В.В., Гутак Я.М., Тихомирова М., Куликова А.В., Фелькер А.С., Уразаева М.Н., Пороховниченко Л.Г., Карасев Е.В., Бакаев А.С., Жаринова В.В., Наумчева М.А. Первые радиометрические датировки тонштейнов из угленосных отложений Кузнецкого бассейна: U-PB-геохронология тайлуганской свиты // Георесурсы. 2023. Т. 25, № 2. С. 203–227. https://doi.org/10.18599/grs.2023.2.15.

3. Silantiev V.V., Gutak Ya.M., Tichomirowa M., Käßner A., Kutygin R.V., Porokhovnichenko L.G., Karasev E.V., Felker A.S., Bakaev A.S., Naumcheva M.A., Urazaeva M.N., Zharinova V.V. Radioisotopic U-Pb dating of the Kolchugino Group basement (Kuznetsk Coal Basin, Siberia): Was the change of Early-Middle Permian Floras simultaneous at different latitudes in Angaraland? // Preprints. 2023. 2023111292. https://doi.org/10.20944/preprints202311.1292.v1.

4. Buslov M.M., Watanabe T., Fujiwara Y., Iwata K., Smirnova L.V., Safonova I.Y., Semakov N.N., Kiryanova A.P. Late Paleozoic faults of the Altai region, Central Asia: Tectonic pattern and model of formation // J. Asian Earth Sci. 2004. V. 23, No 5. P. 655–671. https://doi.org/10.1016/S1367-9120(03)00131-7.

5. Гутак Я.М. Становление структуры западной части Алтае-Саянской складчатой области (мезозойский этап) // Геосферные исследования. 2021. № 1. С. 123–129. https://doi.org/ 10.17223/25421379/18/10.

6. Meyen S.V. The Carboniferous and Permian floras of Angaraland (a synthesis) // Biol. Mem. 1982. V. 7, No 1. P. 1–109.

7. Meyen S.V. Carboniferous and Permian floras of the Angarida (review) // Meyen S.V. (Ed.) Theoretical problems of paleobotany. M.: Nauka, 1990. P. 131–223.

8. Meyen S.V., Afanasieva G.A., Betekhtina O.A., Durante M.V., Ganelin V.G., Gorelova S.G., Graizer M.I., Kotlyar G.V., Maximova S.V., Tschernjak G.E., Yuzvitsky A.Z. Angara and surrounding marine basins // Diaz C.M., Wagner R.H., Winkler Prins C.F., Granados L.F. (Eds.) The Carboniferous of the World. III. The Former USSR, Mongolia, Middle Eastern Platform, Afganistan & Iran. Madrid: I.T.G.M.E.; Leiden: N.N.M., 1996. P. 180–237.

9. Кузбасс – ключевой район в стратиграфии верхнего палеозоя Ангариды / под. ред. И.В. Будникова. Новосибирск: СНИИГГиМС, 1996. Т. 1. 122 с.; Т. 2. 109 с.

10. Бетехтина О.А., Горелова С.Г., Дрягина Л.Л., Данилов В.И., Батяева С.П., Токарева П.А. Верхний палеозой Ангариды. Новосибирск: Наука, 1988. 264 с.

11. Silantiev V.V. Permian nonmarine bivalve mollusks: Review of geographical and stratigraphic distribution // Paleontol. J. 2018. V. 52, No 7. P. 707–729. https://doi.org/10.1134/S0031030118070092.

12. Silantiev V.V., Сhandra S., Urazaeva M.N. Systematics of nonmarine bivalve mollusks from the Indian Gondwana Coal Measures (Damuda Group, Permian, India) // Paleontol. J. 2015. V. 49, No 12. P. 1235–1274. https://doi.org/10.1134/s0031030115120114.

13. Amler M.R.W., Silantiev V.V. A global review of Carboniferous marine and non-marine bivalve biostratigraphy // Spec. Publ. – Geol. Soc. London. 2022. V. 512, No 1. P. 893–932. https://doi.org/10.1144/ sp512-2021-101.

14. Bakaev A.S., Kogan I. A new species of Burguklia (Pisces, Actinopterygii) from the Middle Permian of the Volga Region (European Russia) // PalZ. 2020. V. 94. P. 93–106. https://doi.org/10.1007/s12542-019-00487-6.

15. Решения Всесоюзного совещания по разработке унифицированных стратиграфических схем докембрия, палеозоя и четвертичной системы Средней Сибири (1979 г.). Часть 2 (средний и верхний палеозой). Новосибирск: СНИИГГиМС, 1982. 129 с.

16. Решение совещания по стратиграфии верхнепалеозойских отложений Кузбасса // Кузбасс – ключевой район в стратиграфии верхнего палеозоя Ангариды / под ред. И.В. Будникова. Новосибирск: ЮжСибгеолком; ПССС «Интергео», 1996. Т. 2. С. 93–94.

17. Кутыгин Р.В. Пермские аммоноидеи семейства Medlicottiidae в Верхоянье // Палеонтологический журнал. 2020. Т. 54, № 6. С. 13–25. https://doi.org/10.31857/S0031031X20060033.

18. Budnikov I.V., Kutygin R.V., Shi G.R., Sivtchikov V.E., Krivenko O.V. Permian stratigraphy and paleogeography of Central Siberia (Angaraland) – A review // J. Asian Earth Sci. 2020. V. 196. Art. 104365. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2020.104365.

19. Стратиграфический кодекс России (утвержден Бюро МСК 18 октября 2005 г.). СПб.: ВСЕГЕИ, 2019. 96 с.

20. International Chronostratigraphic Chart. URL: https://stratigraphy.org/ICSchart/ChronostratChart2023-06.pdf.

21. Котляр Г.В., Пухонто С.К., Бураго В.И. Межрегиональная корреляция континентальных и морских пермских отложений северо-востока России, юга Дальнего Восток, Сибири и печорского Приуралья // Тихоокеанская геология. 2018. Т. 37, № 1. С. 3–21.

22. Davydov V.I., Arefiev M.P., Golubev V.K., Karasev E.V., Naumcheva M.A., Schmitz M.D., Silantiev V.V., Zharinova V.V. Radioisotopic and biostratigraphic constraints on the classical Middle–Upper Permian succession and tetrapod fauna of the Moscow syneclise, Russia // Geology. 2020. V. 48, No 7. P. 742–747. https://doi.org/10.1130/G47172.1.

23. Вербицкая Н.Г. Кузбасс – ключевой район в стратиграфии верхнего палеозоя Ангариды // Кузбасс – ключевой район в стратиграфии верхнего палеозоя Ангариды / под ред. И.В. Будникова. Новосибирск: СНИИГГиМС, 1996. Т. 1. С. 115–120.

24. Silantiev V., Marchetti L., Ronchi A., Schirolli P., Scholze F., Urazaeva M. Permian non-marine bivalves from the Collio and Guncina formations (Southern Alps, Italy): revised biostratigraphy and palaeobiogeography // Riv. Ital. Paleontol. Stratigr. 2022. V. 128, No 1. P. 43–67. https://doi.org/10.54103/2039-4942/17050.

25. Ван А.В., Казанский Ю.П. Вулканический материал в осадках и осадочных породах. Новосибирск: Наука, 1985. 128 с.

26. Черновьянц М.Г. Тонштейны и их использование при изучении угленосных формаций. М.: Недра, 1992. 144 с.

27. Arbuzov S.I., Volostnov A.V., Rikhvanov L.P., Mezhibor A.M., Ilenok S.S. Geochemistry of radioactive elements (U, Th) in coal and peat of northern Asia (Siberia, Russian Far East, Kazakhstan, and Mongolia) // Int. J. Coal Geol. 2011. V. 86, No 4. P. 318–328. https://doi.org/10.1016/j.coal.2011.03.005.

28. Arbuzov S.I., Spears D.A., Vergunov A.V., Ilenok S.S., Mezhibor A.M., Ivanov V.P., Zarubina N.A. Geochemistry, mineralogy and genesis of rare metal (Nb-Ta-Zr-Hf-Y-REE-Ga) coals of the seam XI in the south of Kuznetsk Basin, Russia // Ore Geol. Rev. 2019. V. 113. Art. 103073. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2019.103073.

29. Thompson L.N., Finkelman R.B., Arbuzov S.I., French D.H. An unusual occurrence of ferroan magnesite in a tonstein from the Minusinsk Basin in Siberia, Russia // Chem. Geol. 2021. V. 568. Art. 120131. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2021.120131.

30. Mattinson J.M. Zircon U-Pb chemical abrasion (“CA-TIMS”) method: Combined annealing and multi-step partial dissolution analysis for improved precision and accuracy of zircon ages // Chem. Geol. 2005. V. 220, No 1–2. P. 47–66. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2005.03.011.

31. Condon D.J., Schoene B., McLean N.M., Bowring S.A., Parrish R.R. Metrology and traceability of U–Pb isotope dilution geochronology (EARTHTIME Tracer Calibration Part I) // Geochim. Cosmochim. Acta. 2015. V. 164. P. 464–480. https://doi.org/10.1016/j.gca.2015.05.026.

32. Gerstenberger H., Haase G. A highly effective emitter substance for mass spectrometric Pb isotope ratio determinations // Chem. Geol. 1997. V. 136, No 3–4. P. 309–312. https://doi.org/10.1016/S0009-2541(96)00033-2.

33. Wiedenbeck M., Allé P., Corfu F., Griffin W.L., Meier M., Oberli F., Von Quadt A., Roddick J.C., Spiegel W. Three natural zircon standards for U-Th-Pb, Lu-Hf, trace element and REE analyses // Geostand. Newsl. 1995. V. 19, No 1. P. 1–23. https://doi.org/10.1111/j.1751-908x.1995.tb00147.x.

34. Black L.P., Kamo S.L., Allen C.M., Davis D.W., Aleinikoff J.N., Valley J.W., Mundil R., Campbell I.H., Korsch R.J., Williams I.S., Foudoulis C. Improved 206Pb/238U microprobe geochronology by the monitoring of a trace-element related matrix effect, SHRIMP, ID-TIMS, ELA-ICP-MS and oxygen isotope documentation for a series of zircon standards // Chem. Geol. 2004. V. 205, No 1–2. P. 115–140. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2004.01.003.

35. Bowring J.F., McLean N.M., Bowring S.A. Engineering cyber infrastructure for U-Pb geochronology: Tripoli and U-Pb_Redux // Geochem., Geophys., Geosyst. 2011. V. 12, No 6. Art. Q0AA19. https://doi.org/10.1029/2010GC003479.

36. Будников И.В., Гриненко В.С., Клец А.Г., Кутыгин Р.В., Сивчиков В.Е. Модель формирования верхнепалеозойских отложений востока Сибирской платформы и ее складчатого обрамления (закономерности осадконакопления, районирование, корреляция) // Отечеств. геология. 2003. № 6. С. 86–92.

37. Котляр Г.В., Голубев В.К., Силантьев В.В. Общая стратиграфическая шкала пермской системы: современное состояние // Общая стратиграфическая шкала России: состояние и перспективы обустройства. М.: ГИН РАН, 2013. C. 187–195.

38. Гутак Я.М., Фелькер А.С., Силантьев В.В. Вулканические породы в разрезах пермской системы Кузбасса // Геосферные исследования. 2023. № 3. С. 52–57. https://doi.org/10.17223/25421379/28/4.

39. Дуранте М.В. Последовательность позднепалеозойских флористических комплексов Верхоянья // Lethaea Rossica. Российский палеоботанический журнал. 2010. Т. 2. С. 45–54.

40. Мейен С.В. Кордаитовые верхнего палеозоя Северной Евразии. М.: Наука, 1966. 184 с.

41. Глухова Л.В., Меньшикова Л.В. Микроструктура кордаитов из верхнепермских отложений Кузнецкого бассейна // Палеонтол. журн. 1980. № 3. С. 107–117.

42. Дуранте М.В. Реконструкция климатических изменений в позднем палеозое Ангариды (на основе фитогеографических данных) // Стратиграфия. Геол. корреляция. 1995. Т. 3, № 2. С. 25–37.

43. Горелова С.Г., Батяева С.К. Растения // Верхний палеозой Ангариды / под ред. И.Т. Журавлевой, В.И. Ильиной. Новосибирск: Наука, 1988. C. 71–80.

44. Grunt T.A. Late Permian of the Kanin Peninsula. Moscow: Nauka, 2006. 213 p.

45. Грунт Т.А. Проблема соотношения Общей пермской стратиграфической шкалы России с региональными шкалами и глобальным хроностратиграфическим стандартом // Общая стратиграфическая шкала России: состояние и проблемы обустройства. Всероссийское совещание. Москва: ГИН РАН, 2013. C. 214–217.

46. Chen B., Joachimski M.M., Shen S., Lambert L.L., Lai X., Wang X., Chen J., Yuan D. Permian ice volume and palaeoclimate history: Oxygen isotope proxies revisited // Gondwana Res. 2013. V. 24, No 1. P. 77–89. https://doi.org/10.1016/j.gr.2012.07.007.

47. Davydov V.I. Warm water benthic foraminifera document the Pennsylvanian– Permian warming and cooling events – the record from the Western Pangea tropical shelves // Palaeogeogr., Palaeoclimatol., Palaeoecol. 2014. V. 414. P. 284–295. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2014.09.013.

48. Davydov V.I., Biakov A.S., Isbell J.L., Crowley J.L., Schmitz M.D., Vedernikov I.L. Middle Permian U–Pb zircon ages of the “glacial” deposits of the Atkan Formation, Ayan-Yuryakh anticlinorium, Magadan province, NE Russia: Their significance for global climatic interpretations // Gondwana Res. 2016. V. 38. P. 74–85. https://doi.org/10.1016/j.gr.2015.10.014.

49. Rygel M.C., Fielding C.R., Frank T.D., Birgenheier L.P. The magnitude of late Paleozoic glacioeustatic fluctuations: A synthesis // J. Sediment. Res. 2008. V. 78, No 8. P. 500–511. https://doi.org/10.2110/jsr.2008.058.