Берриасский ярус
Авторы статьи: В.В. Аркадьев, А.Ю. Гужиков
Берриасский ярус, как первый в основании меловой системы, всегда привлекал внимание исследователей с точки зрения проведения границы между юрой и мелом. В надобласти Тетис споры вокруг границы продолжаются уже более 100 лет. История этого вопроса достаточно подробно разобрана, в частности, в статье В.В. Друщица и В.А. Вахрамеева (1976), а история выделения непосредственно берриасского яруса – в обстоятельной статье Т.Н. Богдановой, В.Л. Егояна, Н.И. Шульгиной и А.С. Сахарова (Зоны меловой системы в СССР, 1989).
Первыми, кто определил стратиграфическое положение известняков у деревни Берриас в Юго-Восточной Франции как “нижний ярус неокома”, были М. де Мальбо (de Malbos, 1846) и И.Э. Дюма. Несколько позднее аббат Eyтим (Euthyme) составил разрез, а Ф.Ж. Пиктэ определил и монографически описал фауну из этих известняков, высказав мнение о том, что эта фауна “…несомненно принадлежит к периоду неокома” (Pictet, 1867, с. 128).
Далее Г. Кокан (Coquand, 1870) для обозначения специфического комплекса биофоссилий из известняков у деревни Берриас использовал термин “берриасская фауна”, а годом позже он же ввел понятие “берриас” как подъярус валанжина (Coquand, 1871). Г. Кокан, относя берриас к меловой системе, полагался на исследования и заключение Ф. Пиктэ (Pictet, 1867).
За два года до появления монографии Ф. Пиктэ (1867) и за шесть лет до введения понятия берриаса Г. Коканом (1871) А. Опель (Oppel, 1865, с. 535) под именем титонского яруса выделил “слои, расположенные между кимериджем и низами неокома”. При этом Опель не указал стратотип титона, а привел лишь типичные местонахождения титонской (как он тогда считал) фауны – Клиентнице, Рогозник, Кониакау, Штрамберк. Коллекция аммонитов из известняков Штрамберка была описана К. Циттелем (Zittel, 1868) и отнесена к титону.
Несколько позже работ Ф. Пиктэ и Г. Кокана другой исследователь, А. Тука выступает с положением об идентичности берриаса с верхним титоном Штрамберка и верхним титоном Шомерака (Ардеш) и заключает (Toucas, 1890, с. 570), что “…детальное изучение фауны титонских отложений позволяет мне показать, что берриас или верхний титон скорее должен быть отнесен к юрской серии, чем к меловой”.
Практически в то же время В. Килиан сделал вывод о том, что фауна Берриаса моложе фауны Штрамберка (Kilian, 1890). Между ним и А. Тука разгорелся длительный спор по этому вопросу, в ходе которого Килиану удалось доказать ошибочность мнения Тука в сопоставлении фаун Берриаса и Штрамберка. Килиан считал берриасский ярус меловым, и в дальнейшем им было предложено первое расчленение этого стратона (Kilian, 1907–1913) (таблица I). Он не обозначил выделенные в берриасе горизонты названиями аммонитов, но он сделал это для той части разреза, которую считал титоном. К титону Килиан отнес три горизонта (сверху вниз): 1) горизонт с Berriasella picteti, B. delphinensis, 2) горизонт с Berriasella chaperi, B. privasensis, 3) горизонт с Virgatosphinctes transitorius.
Зоны (горизонты с фауной) в берриасе впервые выделил Ж. Мазено (Mazenot, 1939) (таблица I). Его схема была основана на сравнении и анализе палеонтологического материала из многочисленных местонахождений. Границу юры и мела Мазено проводил по кровле зоны с Berriasella chaperi, Dalmasiceras progenitor. Ниже этой зоны он выделил зону с Berriasella delphinensis, Dalmasiceras nanum.
И без того запутанный вопрос о положении границы юры и мела в схемах последующих исследователей усложнился еще более. Те местонахождения титонской фауны, которые в свое время были указаны А. Опелем как типичные – Клиентнице, Рогозник, Кониакау, Штрамберк – не дают представление о стратиграфической последовательности аммонитовых комплексов. Одно из них, Штрамберк, почти всеми исследователями долгое время считалось как содержащее характерную верхнетитонскую фауну. Однако это местонахождение представляет собой ряд известняковых глыб (олистолитов) среди более молодых отложений, и здесь практически невозможно установить какую-либо стратиграфическую последовательность (Housa, 1975; Elias, Vasicek, 1995). В. Хоуши заключил, что какие-либо зональные стратиграфические подразделения в Штрамберке из-за отсутствия разреза распознать невозможно. Здесь присутствуют стратиграфические уровни, по фауне соответствующие как титону, так и берриасу. Им установлено, что в Штрамберке аналоги слоев с Berriasella chaperi и B. delphinensis выпадают из разреза, и что отложения берриаса (и валанжина) ложатся трансгрессивно на более низкие горизонты верхнего титона (на отложения зоны Virgatosphinctes transitorius). Эллиас и Вашичек, исследовавшие районы Штрамберка и Кониакау, показали, что известняки в этих районах фаунистически различные, с разными комплексами аммонитов.
Таким образом, район Штрамберка вряд ли можно рассматривать в качестве стратотипа верхнего подъяруса титона. Это, естественно, привело к неоднозначной трактовке положения границы титона и берриаса многими исследователями, когда возраст одних и тех же слоев в разных схемах давался по-разному.
Зональную схему стратотипа берриаса разработал Г. Ле Эгара (Busnardo, Le Hegarat, Magne, 1965), позже он дал ее палеонтологическое обоснование (Le Hegarat, 1973). Ле Эгара провел верхнюю границу титона по кровле зоны jacobi (таблица I), а в берриасе выделил три зоны – grandis, occitanica, boissieri. Однако в стратотипе берриаса нижняя граница его не определена, так как ниже зоны grandis аммониты не были найдены.
В.Л. Егоян (1975) подробно рассмотрел соотношение различных схем расчленения верхнего титона и нижнего берриаса. Он убедительно показал, что стратиграфический уровень слоев с “Berriasella” chaperi и “B.” delphinensis является более высоким, чем слоев с P. transitorius, и что фаунистический комплекс слоев с “Berriasella” chaperi и “B.” delphinensis почти идентичен комплексу зоны Pseudosubplanites grandis в понимании Ле Эгара, а комплекс слоев с P. transitorius – титонскому.
Вопрос проведения границы между юрой и мелом специально рассматривался на Лионском коллоквиуме 1973 года (Colloque…, 1975; Вахрамеев, Крымгольц, Цагарели, 1974). В результате голосования она принята в основании объединенной зоны jacobi-grandis (или P. grandis s.l.).
Меловая комиссия МСК СССР (Постановления МСК…, 1981) приняла положение этой границы на том же стратиграфическом уровне, что и Лионский коллоквиум, однако для нижней зоны было предложено другое, чем в стратотипе, название – Pseudosubplanites ponticus – P. grandis. Причиной этого явилось то, что виды Berriasella jacobi и Pseudosubplanites grandis в то время не были известны на территории СССР.
И.И. Сей и Е.Д. Калачева, подробно разбиравшие биостратиграфические критерии границы юрской и меловой систем для территории России, отметили (Сей, Калачева, 1993б, с. 41), что “наибольшими возможностями для проведения юрско-меловой границы обладает, по мнению авторов, основание зоны jacobi-grandis, что согласуется с рекомендациями Международной рабочей группы”.
Ввиду того, что нижняя часть разреза стратотипа у деревни Берриас не охарактеризована аммонитами, исследователи стали искать и предлагать другие районы для определения более полной последовательности титона – берриаса. Одним из таких районов стала Испания. Биостратиграфическое расчленение разреза берриаса испанской провинции Murcia по аммонитам впервые предложено в 1975 г. (Allemann, Grun, Wiedmann, 1975) (таблица I).
Изучением испанских разрезов параллельно занимались несколько исследователей. Один из крупнейших биостратиграфов и знатоков аммонитов берриаса, геолог из Нидерландов Ф. Худемакер, имеет свою, отличающуюся от общепринятой, точку зрения на расчленение титона – берриаса. Основываясь на изучении разрезов в испанской провинции Caravaca, он привел подробную характеристику аммонитовых зон верхнего титона – берриаса – нижнего валанжина (Hoedemaeker, 1979, 1982). Однако верхний титон схемы Ф. Худемакера – это зона Pseudosubplanites euxinus, включающая две подзоны – jacobi (внизу) и grandis (вверху). Вместе с подстилающей зоной “Durangites” он включил их в состав суперзоны Paraulacoshpinctes transitorius. В своих публикациях Ф. Худемакер выступает за проведение границы титона и берриаса в основании зоны occitanica.
Одновременно появляются работы других испанских специалистов (Oloriz, Tavera, 1982; Tavera, 1985; Tavera et al., 1986). В этих работах: 1) по находкам аммонитов обоснованы зоны титона; 2) показано, что рубеж Durangites – jacobi-grandis палеонтологически очень четкий. Соответственно граница титона – берриаса проведена в основании зоны jacobi. В берриасе Испании Тавера выделил (снизу вверх) три зоны: jacobi, andrussowi, boissieri. В схеме аммонитовой зональности Средиземноморской области зона jacobi была принята в качестве нижней зоны берриаса (Hoedemaeker, Bulot, 1990; Reboulet et al., 2006, 2011).
В.А. Захаров и М.А. Рогов, изучающие разрезы пограничных отложений юры и мела Бореальной области, имеют другую точку зрения на обоснование границы между системами. Они предлагают проводить ее в основании бореальной зоны kochi и подошву этой зоны коррелировать с подошвой тетической зоны occitanica (Zakharov et al., 2006; 2009). Свои предложения эти исследователи обосновывают, во-первых, тем, что зона kochi хорошо прослеживается от Сибири через Русскую плиту до Англии, во-вторых, что этот уровень подтверждается результатами магнитостратиграфических исследований на полуострове Нордвик на севере Восточной Сибири (Хоша и др., 2007), в то время как основание зоны jacobi соответствует уровню внутри бореальной зоны Craspedites taimyrensis.
Общепринятого деления берриасского яруса на подъярусы не существует. А.С. Сахаров, основываясь на изучении кавказских разрезов, разделял берриас на два подъяруса (Сахаров, 1978). В принятом в настоящее время зональном стандарте надобласти Тетис берриас разделен на три подъяруса – нижний (зона jacobi), средний (зона occitanica) и верхний (зона boissieri) (Reboulet et al., 2011).
С точки зрения палеомагнитной зональности берриасу соответствуют десять разнополярных магнитных хронов – от M19n до M14r и два субхрона обратной полярности – M19n.1r ("Бродно") и M16n.1r ("Феодосия") (таблица II). Все они прослежены в последовательности линейных магнитных аномалий, а их аналоги (магнитозоны) – в нескольких десятках разрезах на континентах. Подавляющее большинство магнитостратиграфических данных по берриасу получено по тетическим разрезам с микрофаунистическим (кальпионеллы, нанноплактон) обеспечением. Среди них есть несколько опорных разрезов, охарактеризованных аммонитами, в том числе стратотип яруса (Galbrun, 1985). Последнее обстоятельство выгодно отличает берриас от большинства других ярусов мела, по стратотипам которых, пока, нет магнитостратиграфической информации. Благодаря данным по стратотипу и разрезу Порт Эскано (Puerto Escano) в Испании (Pruner, et. al., 2010), магнитополярную характеристику имеют все стандартные зоны берриаса.
В последние годы, кроме западнотетических разрезов (Grabowski, 2011), палеомагнитную характеристику получили верхи титона – берриас Восточного Перитетиса в Крыму (Гужиков и др., 2012) и верхневолжский подъярус – низы берриаса Бореальной надобласти на Таймыре (Хоша и др., 2007; Брагин и др., 2013). Благодаря комплексной (био – и магнитостратиграфической) межрегиональной корреляции, удалось практически решить проблему позонной бореально-тетической корреляции пограничного интервала юры–мела (таблица II).
Учитывая изохронность и глобальность распространения палеомагнитных границ (уровней геомагнитных инверсий), палеомагнитный признак уместен в качестве маркера подошвы берриаса. Дж.Е.Т. Чэйннелл с соавторами (Channell et al., 2010) рекомендовал для определения границы юры–мела основание магнитного хрона M18r, как ближайший инверсионный уровень к подошве берриаса, определяемой по нижней границе зоны jacobi. (Несмотря на то, что основание "Бродно" находится к подошве jacobi еще ближе, использовать его в качестве палеомагнитного маркера границы систем нецелесообразно, ввиду кратковременности субхрона). Эти представления нашли отражение в последнем варианте шкалы геологического времени (Gradstein et. al., 2012) (таблица III).
С точки зрения минимального расхождения между аммонитовым и палеомагнитным маркерами удобно было бы совместить границу юры-мела с основанием подзоны grandis зоны jacobi, которая расположена ближе всего к инверсионному уровню – подошве хрона M18r (таблица II).
Очень привлекательно, с точки зрения проблемы статуса волжского яруса и его соотношения с международной стратиграфической шкалой, выглядело бы совмещение нижней границы берриса с подошвой хрона M17r, близкой к основанию зоны occitanica, потому что в этом случае весь верхневолжский подъярус соответствовал бы титону (таблица II).
Список литературы:
Богданова Т.Н., Егоян В.Л., Шульгина Н.И., Сахаров А.С. Берриасский ярус / Зоны меловой системы в СССР. Л.:Наука. 1989. С. 15-47. (ссылка на сборник)
Брагин В.Ю., Дзюба О.С., Казанский А.Ю., Шурыгин Б.Н. Новые данные по магнитостратиграфии пограничного юрско-мелового интервала п-ова Нордвик (север Восточной Сибири) // Геология и геофизика. 2013. Т. 54. № 3 (в печати).
Вахрамеев В.А., Крымгольц Г.Я., Цагарели А.Л. Международный коллоквиум по границе юры и мела (Лион – Невшатель) // Сов. геология. 1974. № 3. С. 139-141.
Сахаров А.С. Основные черты развития позднеюрских и берриасских аммонитов на Северо-Восточном Кавказе / Проблемы этапности органического мира // Тр. XVIII сессии ВПО. 1978. С. 128-138.
Allemann F., Grun W., Wiedmann J. The Berriasian of Caravaca (Prov. of Murcia) in the subbetic zone of Spain and its importance for Jurassic-Cretaceous boundary // Mém. Bur. rech. géol. et miniéres. 1975. № 86. P. 14-22.
Channell J. E. T., Casellato C. E., Muttoni G., Erba E. Magnetostratigraphy, nannofossil stratigraphy and apparent polar wander for Adria-Africa in the Jurassic–Cretaceous boundary interval // Palaeogeogr., Palaeoclimatol., Palaeoecol. 2010. V. 293. P. 51–75. Coquand H. Nouvelles considerations sur les calcaires jurassiques à Diceras du Midi de la France en réponse à la note de M. Hébert du novembre 1868 // Bull. Soc. Géol. France. 1870. T. 27. Sér. 9. P. 73-106. Coquand H. Sur le Klippenkalk des départemente du Var et des Alpes-Maritimes // Bull. Soc. Géol. France. 1871. T. 28. Sér. 2. P. 208-234. Colloque sur la limite Jurassique-Сrétacé (Lyon Neuchatel, September, 1973) // Mém. Bureau Rech. Géol. Min. 1975. T. 86. 383 p. Eliáš M., Vašiček Z. Early Berriasian ammonites from the Štramberk Limestone of Kotouc quarry (Outer Carpathians, Silesian Unit, Stramberk, Czech Republic) // Bull. Czech. Géol. Survey. 1995. V. 70. № 1. P. 27-32. Galbrun B. Magnetostratigraphy of the Berriasian stratoty¬pe section (Berrias, France) // Earth Planet. Sci. Lett.. 1985. V.74. P. 130–136. Grabowski J. Magnetostratigraphy of the Jurassic/Cretaceous boundary interval in the Western Tethys and its correlations with other regions: a review // Volumina Jurassica. 2011. Vol.IX. P. 105–128. Hoedemaeker P.J. Ammonite biostratigraphy of the uppermost Tithonian, Berriasian and Lower Valanginian along the Rio Argos (Caravaca, SE Spain) // Scripta Geol. 1982. T. 65. P. 1-81. Hoedemaeker P.J., Bulot L. Preliminary ammonite zonation for the Lower Cretaceous of the Mediterranean region // Géol. Alpine. 1990. T. 66. P. 123-127. Housa V. Geology and Paleontology of the Stramberk limestone (upper Tithonian) and the associated lower Cretaceous beds // Mém. Bur. rech. géol. et miniéres. 1975. № 86. P. 342-349. Kilian W. Systeme crétacé // Ann. Géol. Univ. Paris. 1890. T. 7. P. 295-520. Kilian W. Unterkreide (Paleocretacicum) // Lethaea Geognostica. T. 2: Mesozoicum. Bd. 3 (Kreide). 1907-1913. Abt. 1. Lfg. 1-3. 398 p. Le Hégarat G. Le Berriasien du Sud-East de la France // Doc. Lab. Géol. Fac. Sci. V. 43/1. Lyon. 1973. 309 p. de Malbos M. Observations sur les formations geologiques du Vivarais // Bull. Soc. Géol.. France. 1846. T. 3. Sér. 2. P. 636-643. Ogg J.G., Hinnov L.A. Cretaceous // Gradstein F., Ogg J.G., Schmitz M.D., Ogg G.M. The Geologic Time Scale 2012. – Elsevier. 2012. P. 793-853. Oloriz F., Tavera J.M. Correlation of the Tithonian in Central Sector of the Betic Cordilleras (Spain) in the light of recent studies // Bull. Acad. Polon. Sci. 1982. V. 30. № 3-4. P. 145-156. Oppel A. Dia tithonische Etage // Ztschr. Deutsch. geol. Ges. Jg. 1865. Bd. 17. S. 535-558. Pictet F.J. Études paléontologiques sur la Faune à Terebratula diphyoides de Berrias (Ardéche) // Melanges Paléontologiques. 1867. T. 1. Liv. 2. Bale-Geneve. P. 44-130. Pruner P., Housa V., Oloriz F., Kostak M., Krs M., Man O., Schnabl P., Venhodova D., Tavera J.M., Mazuch M. High-resolution magnetostratigraphy and biostratigraphic zonation of the Jurassic/Cretaceous boundary strata in the Puerto Escano section (southern Spain) // Cretaceous Res. 2010. V. 31. P. 192–206. Tavera J.M., Oloriz F., Company M., Checa A. Mediterranean ammonites and the Jurassic-Cretaceous boundary in Southern Spain (Subbetic Zone) // Acta Geol. Hungarica. 1986. V. 29. № 1-2. P. 151-159. Toucas A. Etude de la faune des couches tithoniques de l’Ardeche // Bull. Soc. Géol. France. 1890. T. 18. Sér. 3. P. 560-629. Zakharov V., Rogov M., Kiselev D. The Volgian Stage and Jurassic/Cretaceous boundary in the Panboreal Superrealm // Vol. Jurassica. 2006. V. 4. P. 224-226. Zakharov V.A., Rogov M.A., Nikitenko B.L., Pestchevitskaya E.B. Key events around the J/K boundary of the Panboreal Superrealm, their correlative potential and relation with the base of the Berriassian // 8th International Symposium on the Cretaceous System. Abstract Volume / Ed. M.B. Hart. Plymouth, 2009. P. 40-41. Zittel K.A. Die Cephalopoden der Stramberger Schichten // Palaeont. Mitt. Mus. K. Bayer. Staats. Stuttgart. 1868. T. 2. Fasc. 1. 118 p.