КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер 22-77-10045

НазваниеХронологическая модель эволюции континентальной биоты Кузнецкого бассейна в позднем палеозое, основанная на уникальных коллекциях флоры и фауны, и новых данных радиометрического датирования

РуководительУразаева Миляуша Назимовна, Кандидат геолого-минералогических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет", Республика Татарстан (Татарстан)

Период выполнения при поддержке РНФ 07.2022 - 06.2025 

Конкурс№71 - Конкурс 2022 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными.

Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле, 07-106 - Палеонтология

Ключевые словакарбон, пермь, палеонтология, континентальная биота, эволюция, стратиграфия, геохронология, радиометрическое датирование, Кузнецкий бассейн

Код ГРНТИ38.29.19

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Проект направлен на создание хронологической модели развития континентальной биоты Кузнецкого бассейна – южной окраины древнего материка Ангариды в позднем палеозое (330–250 млн лет назад). Временной интервал проекта – более 80 млн лет – включает горообразовательные и вулканические события, гляциальные и эвстатические эпизоды, угленакопление, лавинную терригенную седиментацию, вселение и эволюцию континентальной биоты, массовые вымирания и последующие восстановления. Следы перечисленных событий зафиксированы в непрерывной 10-км угленосной толще Кузнецкого бассейна, содержащей более 400 пластов каменного угля. В течение XX века, интенсивные геологоразведочные работы на каменный уголь, сопровождавшиеся горными выработками, позволили собрать уникальные коллекции флоры и фауны. Коллекции отличаются исключительной полнотой сборов, включают остатки растений, ракообразных, моллюсков, насекомых и рыб, охватывают весь интервал позднего палеозоя. Таксономический состав и стратиграфическая последовательность позднепалеозойской фауны и флоры Кузнецкого бассейна были детально изучены к 1980-м годам XX столетия и положены в основу Региональной стратиграфической схемы. Зональные последовательности флоры и фауны Кузнецкого бассейна традиционно считаются эталоном для всей Ангариды. В то же время прямая корреляция Региональной схемы верхнего палеозоя Кузнецкого бассейна с Общей стратиграфической шкалой России и Международной хроностратиграфической шкалой до сих пор является невозможной. Причина – в изолированности этой территории от Еврамерики и экваториальных областей Тетиса в позднем палеозое и соответствующий эндемизм биоты. Граница между каменноугольной и пермской системами в Кузбассе является дискуссионной и проводится условно внутри балахонской серии. По мнению ряда геологов ошибка сопоставления стратиграфической схемы Кузнецкого бассейна с Международной шкалой может достигать 20 млн лет. Мы планируем ревизовать коллекции фауны и флоры на основе современных методов, уточнить таксономический состав, обновить систематику. Параллельно с этим мы повторим сборы коллекций из типовых, эталонных местонахождений береговых разрезов р. Томь и ее притоков, которые все еще остаются доступными для изучения. Одновременное изучение растений, ракообразных, моллюсков, насекомых и рыб позволит не только уточнить состав биотических ассоциаций, но также установить причины диахронности и разнонаправленности биотических событий, степень эндемизма каменноугольной и пермской флоры и фауны, детализировать биогеографические связи Ангарского материка с Еврамерикой и Казахстанией в каменноугольном и пермском периодах. Сборы коллекций фауны и флоры будут сопровождаться поиском и отбором всех встреченных пепловых прослоев (туфов, бентонитов, тонштейнов). Наши предварительные полевые работы 2019 г. показали присутствие туфов в старокузнецкой свите и тонштейнов в углях тайлуганской и изыхской свит. Цирконы, выделенные из отобранных в 2019 г. проб частично уже датированы, частично находятся на датировании. Выделение цирконов из туфов и тонштейнов и их датирование методом LA-IСPMS (масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой и лазерной абляцией) будет проведено в Казанском федеральном университете. Образцы цирконов из наиболее важных уровней будут датированы методом CA-IDTIMS (химически абразивная - изотопная масс-спектрометрия с термической ионизацией разбавления изотопов) в Лаборатории Геохронологии Фрайбергской Горной академии (Германия); предварительная договоренность об этом имеется. Новые данные по радиометрическому датированию позволят уточнить возраст ассоциаций ископаемых остатков из новых сборов, сопоставить с этим возрастом стратиграфическое положение музейных коллекций, и на этой основе привязать события эволюции континентальной биоты Кузнецкого бассейна к радиометрической шкале времени, оперирующей астрономическими годами. В результате будет уточнена Региональная стратиграфическая шкала верхнего палеозоя Кузнецкого бассейна. Полученные радиометрические датировки позволят напрямую сопоставить ее с Общей стратиграфической шкалой России и Международной хроностратиграфической шкалой. Данный проект дополняет Заявку 22-17-00218 " Точная геохронология пермских биотических и геологических событий Кузнецкого бассейна - ключ к корреляции верхнего палеозоя Ангариды и Еврамерики", поданную В.В. Силантьевым, Я.М. Гутаком и др. в 2021 г. и сфокусированную на литолого-геохимическом и радиометрическом изучении пермского интервала разреза.

Ожидаемые результаты
Впервые будет предложена точная хронологическая модель развития континентальной биоты позднего палеозоя (330–250 млн лет назад) Кузнецкого бассейна. Модель включит последовательность значимых событий в эволюции ключевых групп ископаемых организмов в пределах южной окраины древнего материка Ангариды; начало и конец, продолжительность биотических событий этой модели будут подтверждены данными радиометрического датирования. Уточненная Региональная стратиграфическая шкала верхнего палеозоя Кузнецкого бассейна будет напрямую сопоставлена с Общей стратиграфической шкалой России и Международной хроностратиграфической шкалой, скоррелирована со схемами Сибирской платформой и других территорий Ангариды. Подобные работы уже проведены в позднепалеозойских угленосных бассейнах Австралии, Южной Америки, Западной Европы. Музейные коллекции, изученные в ходе проекта, получат «вторую жизнь», мы уточним таксономический состав коллекций, приведем систематику к современному уровню, дополним существующие коллекции новыми сборами. Новые палеонтологические материалы позволят установить причины диахронности и разнонаправленности биотических событий, степень эндемизма каменноугольной и пермской флоры и фауны, повысят точность палеогеографических реконструкций. Практическое использование ожидаемых результатов – уточнение схемы каменноугольных и пермских отложений Легенды Алтае-Саянской серии листов Государственной геологической карты Российской Федерации масштаба 1:1 000 000, подтверждение Легенды новыми биостратиграфическими и радиометрическими данными. Впервые радиометрические данные предоставят возможность прямой корреляции разных тектонических блоков Кузнецкого бассейна. Это повысит эффективность геологоразведочных работ на уголь и другие ресурсы, например, на редкоземельные элементы, которые широко распространены в угленосной толще.

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Аннотация результатов, полученных в 2022 году
В отчетном периоде проведено изучение коллекций неморских двустворчатых моллюсков, неморских остракод, конхострак, рыб, насекомых и флоры из отложений Кузнецкого бассейна. Определен таксономический состав совместно распространенных видов из одного слоя верхней половины мазуровской свиты Крапивинского района Кузбасса (левый берег р. Томи, в 100 м выше устья р. Мунгат). Подтверждена сильная морфологическая изменчивость и сходство перышек родов Paragondwanidium и Angaridium в разных частях вайи, в ряде случаев плавный переход одного типа в другой. Обнаружены краевые повреждения на листьях Angaropteridium из отложений позднего карбона Кузнецкого бассейна. Находка является первым свидетельством повреждений на листьях семенных папоротников в позднем карбоне Ангариды.Описаны два новых рода (Gregarialepis и Planalepis) и два новых вида (G. binaria и P. diserta).В разрезе Бабий Камень выделено три последовательно сменяющихся и не имеющих преемственности ихтиофауны. В тайлуганском горизонте определена стратиграфическая последовательность не менее трех ассоциаций неморских двустворок, смешение представителей еврамерийских и ангарских родов, а также увеличение видообразования ангарских родов, близких к Anadontella, у рубежа перми и триаса. Проведено изучение конхострак из тайлуганской свиты Кузбасса, выделено два комплекса конхострак Начато создание онлайн базы данных местонахождений с фауной и флорой приуроченных к каменноугольно-пермской угленосной толщи Кузнецкого бассейна. База данных будет доступна по адресу https://geoloc.mironcat.tk. Так же получены радиометрические датировки тонштейнов из угольного пласта 78 равные 257,0 ± 1,3 млн лет и 256,6 ± 0,4 млн лет, которые позволяют оценить возраст нижней границы тайлуганской свиты в 257,0 млн лет, а продолжительность накопления слагающих ее осадков в 4,22 млн лет. Новые датировки уточняют возраст тайлуганского горизонта Кузбасса и впервые дают возможность напрямую сопоставить его с Международной хроностратиграфической шкалой (International Commission on Stratigraphy, 2023). Определена предполагаемая (расчетная) скорость накопления суммарных осадков тайлуганской свиты (без учета коэффициента уплотнения торф/уголь), она составляет около 130–180 м/млн лет или 0,13–0,18 мм/год, а скорость накопления угля – 0,024 мм/год. Такие значения скоростей сопоставимы со скоростями накопления угленосных толщ каменноугольного Донецкого бассейна (Davydov et al., 2010) и позднепермского бассейна Боуэн в Австралии (Ayaz et al., 2016). Так же определена предполагаемая скорость накопления торфа в тайлуганское время, она составляет 0,24 мм/год, при значении коэффициента уплотнения торфа принятом 10:1. Это значение сопоставимо со скоростями накопления торфа в голоценовых болотах Сибири (60° с.ш.), Кузнецкого Алатау (54–55° с.ш.) и Европейской части России (54° с.ш.), но в 5 и более раз меньше скоростей накопления торфа в большинстве других голоценовых болот Земли (в среднем от 1 до 3,5 мм/год). Возможно, это отличие связано с условностью, принятого нами значения (10:1) коэффициента уплотнения. Нахождение тонштейнов в угольных пластах тайлуганской свиты позволяет предположить, что верхняя поверхность торфа в момент его накопления располагалась ниже уровня воды, который служил защитным экраном для тонких вулканических осадков, предохраняя их от уничтожения дождевой водой и поверхностным стоком.

 

Публикации

1. Бакаев А.С. К РЕВИЗИИ ПЕРМСКИХ ЛУЧЕПЕРЫХ РЫБ ИЗ КАЗАНКОВО-МАРКИНСКОЙ СВИТЫ КУЗБАССА Палеонтологический журнал, - (год публикации - 2023)

2. Бакаев А.С. Revision of Permian Ray-Finned Fishes from the Kazankovo-Markino Formation of the Kuznetsk Basin Paleontological Journal, Вып. 57, № 3, с. 335–342 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.1134/S0031030123030036

3. Карасев Е.В., Сенников А.Г., Мизинцев Д.С. Ризолиты и признаки педогенеза в отложениях поздней перми Центральной России Палеонтологический журнал, - (год публикации - 2023)

4. Наумчева М.А. Новый род пермских неморских остракод Восточно-Европейской платформы Палеонтологический журнал, - (год публикации - 2023)

5. 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 (LA-ICP-MS и CA-ID-TIMS) геохронология тайлуганской свиты Георесурсы, - (год публикации - 2023)