Пограничные слои средне- и верхневолжского подъярусов Русской платформы, их аммонитовая фауна и инфразональная стратиграфия. Путеводитель геологической экскурсии

Middle-Upper Volgian boundary beds of the Russian Platform, their ammonite faunas and infrazonal biostratigraphy FIELDTRIP GUIDEBOOK By Mikhail A. Rogov and Dmitry N.Kiselev http://jurassic.ru

Пограничные слои средне- и верхневолжского подъярусов Русской платформы, их аммонитовая фауна и инфразональная стратиграфия ПУТЕВОДИТЕЛЬ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ЭКСКУРСИИ Рогов М.А., Киселев Д.Н. http://jurassic.ru

Introduction The Middle-Upper Volgian boundary beds represented one of the less unequivocally understood span within the Upper Jurassic in terms of ammonite taxonomy, their ranges and thus interregional correlation. Type region of the Volgian Stage, the Volga area, includes historical sections, well-known over the 100 years, which were chosen recently as stratotypes. These are Glebovo section (hypostratotype of the Volgian Stage (Mitta 1993), Yaroslavl region, 58º 00’ N; 38º 27’ E), Gorodischi section (lectostratotype of the Volgian Stage (Gerasimov, Mikhailov, 1966) and stratotype of Sasonov's "Gorodischian Stage" (Sasonova, Sasonov, 1979), Ulianovsk Volga area, 54º34’ N; 48 º24’ E) and Kashpir section (stratotype of Sasonov's "Kashpirian Stage"(Sasonova, Sasonov, 1979), Ulianovsk Volga area, 53º04’ N; 48º25’ E). All these sections reveal the key zone for the Volgian-Portlandian correlation, the Nikitini Zone, represented in different facies and thickness but very close by their ammonite successions.

Ammonite faunal horizons of the Nikitini Zone For the last few years precise sampling of ammonites from the famous section of the Volgian Stage leads us to the recognition of the following faunal horizons within the Nikitini Zone: I.

Bipliciformis horizon– with Epivirgatites bipliciformis and Lomonossovella lomonossovi as well as first huge ammonites with thick ribbing, resemble some English ones (resemble “Titanites” but smaller).

II.

Lahuseni (“Paracraspedites”) horizon – Epivirgatites lahuseni, E. cf. variabilis, Lomonossovella cf. lomonossovi, Taimyrosphinctes sp., “Titanites” sp.

III.

Nikitini horizon –with numerous E.nikitini, E.lahuseni, rare Kachpurites sp.A. and “Titanites” sp.

IV.

Kachpurites sp. A horizon - with numerous Kachpurites sp.A and rare E.nikitini

V.

Laugeites sp.nov.1 horizon – Laugeites sp.nov.1, Kachpurites sp.B., E.nikitini (extremely rare), Subcraspedites sowerbyi, S. cf. preplicomphalus.

VI.

Laugeites sp.nov.2 horizon - Laugeites sp.nov.2, Kachpurites sp.B.; in Kashpir this level also characterized by Subcraspedites (Swinnertonia) aff.trifurcatus

Above this succession typical Upper Volgian basal assemblage with Kachpurites fulgens, Craspedites okensis, Garniericeras catenulatum occur at Kashpir and Gorodischi.

2

DESCRIPTION OF SECTIONS Glebovo section This section situated at the right bank of Rybinsk water reservoir at Volga river, in the Yaroslavl area, scattered through 9 km between Glebovo and Koprino villages, located ca.25 km west of Rybinsk. The most full developed sections situated near Glebovo and Mostovo villages. Deposits with ammonites and belemnites from the area under consideration were mentioned for a first time at 1733, when professor I.Gmelin noted "...at the right bank of river Volga there are many strange pieces of rock..., which called belemnite... and Cornu ammonis". More than 100 years later, at 1866, G.E.Stschurowski, professor of Moscow University, rediscovered Jurassic of this region. But these deposits became widely known after publications by Nikitin (1880, 1881) who firstly described Jurassic of Glebovo and recognized here ammonite succession resembling those of Moscow region, and he erected the Volgian Formation (Stage) for the uppermost portion of Jurassic of European Russia and introduced zonal subdivision of Jurassic of Yaroslavl region. Few years later Volgian Stage was subdivided into Lower Volgian and Upper Volgian Stages (Nikitin 1884)

Glebovo

Moscow Gorodischi

Kashpir

Fig. 1. The map of the sections of the Middle-Upper Volgian boundary beds

3

After pioneering works of S.N.Nikitin vicinities of Glebovo were visited by many geologists and paleontologists, among them are famous scientists such as A.P.Ivanov (1910; 1912), N.T.Zonov (1934), P.A.Gerasimov (Gerasimov et al., 1995 and earlier publications), V.V.Mitta (1993) and others. They added some new data to first stratigraphical sketch by Nikitin. After flooding of Rybinsk water reservoir step river banks were undergone by rockfall, and new sections of the Volgian Stage appear. Most full description of these sections made by A.N. Ivanov, professor of Yaroslavl Pedagogical Institute. He and his pupils (Ivanov et al., 1987, and early publications), described few new species of Volgian ammonites from Gorodischi and also for the first time done taphonomical and paleoecological observations on Upper Jurassic fauna and suggested palaeogeographic reconstructions. These investigations allow recognizing succession of ammonite assemblages and gave more data about systematics of ammonites of the Virgatus and Nikitini zones. Description after Kiselev et al., 2003, with some additions, upwards: 1. Sand grey and light-yellow, middle- to coarse grained with uncommon mouldy phosphorite nodules, sometimes with lenses of brown ferruginous sandstone. In some cases sandstone merged with overlying bed, forming plate. Fossils as a rule preserved as inner moulds and imprints. At the top of the bed numerous vertical ichnofossils occur (in length up to 0.3 m), which are supposed burrows of decapod crustacean. Ammonites: Virgatites virgatus (Buch) , V. pussilus (Mich.), V. sosia (Vischn.), Laugeites stschurowskii (Nik.), Lomonosovella lomonossovi (Vischn.), L. blakei (Pavlow), L. zonovi Muravin, Dorsoplanites (Vischniakovia) serus Geras. , D. (V.) rosanovi Geras., Craspedites ivanovi Geras., C. pseudofragilis Geras.; visible thickness above the water level up to 1 m. Full thickness ca. 6-8 m. 2. Ferruginous sandstone dark brown, filled by concretions of phosphatized sandstone, forming conglomerate. Phosphorites with rough surface, weakly rolled, with grey surface and black if cracked. Sandstone includes numerous holes from dissolved belemnite rostra. Concretions usually contain small ammonites Epivirgatites bipliciformis (Nik.), Laugeites stschurowskii (Nik.), Craspedites ivanovi Geras., C. pseudofragilis Geras. Thickness 0,3 – 0,5 m. Sometimes this bed obscured by loose blocks. Best sections with this bed are allocated near to Glebovo, Zakharino and Mostovo villages.

4

Fig. 2. The Glebovo section (after Kiselev et al., 2003)

5

3. Sand green-brownish, sometimes became brown sandstone. At the river bank sandstones from middle portion of this bed represented by step cliff up to 1,5 - 3 m at high. Fossils usually marked by brown patches, well visible on greenish background. At lowermost 0,7 m of this bed lens-like interbed of compact sandstone up to 0,2 m in thickness with numerous holes from dissolved belemnite rostra. Top of the bed, below the overlying phosphorite conglomerate, marked by numerous burrows of decapod crustaceans. Mouldy phosphorites and bun-shaped concretions of ferruginous sandstone scattered through the whole bed. Ammonoids (including giant ones attaining up to 0,7 m in diameter) sometimes occur within such concretions. These are Epivirgatites lahuseni (Nik), E. variabilis Schulgina, «Paracraspedites» illaesus (Ivan.), «P.» latus Muravin, Lomonossovella lomonossovi (Vischn.), L. blackei (Pavl.), L. michalskii Mich., L. zonovi Muravin, Laugeites lambecki glebovensis Ivanov, Craspedites sp., Taimyrosphinctes (T.) aenivanovi (Mitta), T.(T.) aff. excentricus Mesezhn. etc. Long-term observations on the ranges of ammonites within the section allow to recognize 4 successive assemblages (after Muravin, 1989, with corrections): 3а. Lomonossovella zonovi Muravin, L. lomonossovi (Vischn.), Epivirgatites lahuseni (Nik.) and Taimyrosphinctes aenivanovi (Mitta) – lowermost 1,5-2 m. 3б. Laugeites lambecki glebovensis Ivanov – 1,5 m within middle part of sandstones. 3в. Epivirgatites nikitini (Mich) and E. lahuseni (Nik) – uppermost 1,5 m of the middle portion of the bed. 3г. “Paracraspedites” illaesus (Ivan.) и “P.” latus Muravin – uppermost 1,5 m of the bed. On the base of this succession E.S.Muravin suggested to recognize “beds with ammonites”. This succession in its present state differ significantly from those of other regions of Volga area and should be revised. Bed 3 covered by Cretaceous (Valanginian) conglomerates. Gorodischi section The Gorodischi section situated at the right bank of Kuibyshev water reservoir near to Gorodischi village (Ulianovsk district), and this is one of the most well-studied and most known Mesozoic section of the Russia. During the last decades the Middle-Upper Volgian beds of the Gorodischi section were described in many publications (Mitta, 1993; Hantzpergue et al., 1998;

6

Vishnevskaya et al., 1999; Vishnevskaya, Baraboshkin, 2001; Smith, Harding, 2004). The Nikitini zone after all these publications considered as includes the single ammonite assemblage. Description of the Middle-Upper Volgian transitional beds made on the part of section located at 1,5-2 km southwards from Gorodischi village (upwards, after Kiselev, Rogov, 2005, with additions): 1. Sand fine grained, yellow to orange, filled with redeposited phosphorite nodules, sometimes forming conglomerate. At the matrix of bed sand sometimes occur at yellow bedded “balls”. Within phosphorites re-deposited ammonites of the Virgatus Zone encountered: Virgatites spp., Lomonossovella lomonossovi (Vischn.), Dorsoplanites spp. (interestingly, that underlying sands of the Virgatus Zone, from observation of 2004-2006, includes Virgatites only). Thickness 0,2-0,3 m. 2. Sandstone fine-grained, grey-brown, compact, bedded, with crushed moulds of ammonites Epivirgatites bipliciformis (Nik.), E. ex gr. bipliciformis (Nik.), and rare Lomonossovella. Additionally, at this bed appear megaconchs, previously determined as Epivirgatites. These ammonites easily differ from typical Epivirgatites by their giant size. They still poor studied and considered here as “Titanites” sp. Thickness 0,25-0,3 м 3. Sand fine-grained, greenish-brownish grey, compact, bedded, sometimes transitioned to mouldy sandstone. Ammonites are crushed. Among them we recognized Epivirgatites lahuseni (Nik.) (rare), Taimyrosphinctes (?Taimyrosphinctes) sp. (common) (=Paracraspedites oppressus auct.), Lomonossovella cf. lomonossovi (Vischn.) (rare). Thickness 0,3 m. 4. Sand silty, brownish-red, ferruginous, compact, gradually transitioned to small sandstone concretions. Thickness 0,05-0,1 м 5. Lens-like band of sand fine-graned or silty, greenish-brown, compact, with two horizons of bun-shaped sandstone concretions, sometimes filled by numerous ammonite and Buchia moulds. Thickness 0,75 m. Ammonites located at four successive horizons: 5a (0,05-0,1 m) – small sandstone concretions with well-preserved moulds of Epivirgatites nikitini (Mich.) (common), Kachpurites sp.A (very rare). 5b (0,15 m) – lower portion of big sandstone concretions, filled by crushed moulds of Epivirgatites nikitini (Mich.) (rare), Kachpurites sp.A (very numerous).

7

Zone

Bed №

SUBDITUS

6b

FULGENS

6а

Lithological log

Craspedites subditus (Trd.) Craspedites okensis (Orb.)

Kachpurites fulgens (Trd.) Craspedites okensis (Orb.) Garniericeras catenulatum (Fischer)

5d

Laugeites sp. nov.2 Kachpurites sp. nov. B

Laugeites sp.nov.1 Kachpurites sp. nov. B Craspedites cf. subditoides (Nik.) Subcraspedites sowerbyi Spath Epivirgatites nikitini (Mich.)

5c

NIKITINI

5b Epivirgatites nikitini (Mich.) Kachpurites sp. nov. A

5а 4

Epivirgatites nikitini (Mich.) Kachpurites sp. nov. A

3 Epivirgatites lahuseni (Nik.) Epivirgatites variabilis Shulg. Taimyrosphinctes sp.

Epivirgatites bipliciformis (Nik.)

2

Virgatites virgatus (Buch) Lomonossovella lomonossovi (Vischn.)

1

Fig.3. The Gorodischi section (after Kiselev & Rogov, 2005, corrected)

8

5c (0,2-0,25 m) – upper portion of big sandstone concretions with deformed ammonite moulds: Epivirgatites nikitini (Mich.) (very rare), Kachpurites sp.B. (very numerous), Laugeites sp.nov.1., Subcraspedites (S.) sowerbyi Spath, S. (S.) cf. preplicomphalus Swinn. 5d (0,5-0,6 m) – upper band of sandstone concretions with crushed moulds of ammonites Kachpurites sp.B., Laugeites sp.nov.2. 6. Sand fine-grained, brownish-grey, with numerous concretions of dark brown phosphatized sandstone at two well-recognized horizons at lowermost 0,15 m of bed and near to top of the bed. Concretions of the lower part of bed contain Kachpurites fulgens (Trd.), Craspedites okensis (Orb.), Garniericeras catenulatum (Fischer). Upper concretions include Craspedites subditus (Trd.), Craspedites okensis (Orb.). Thickness 0,5-0,6 m. Kashpir section The Kashpir section situated at high right bank of river Volga few km below Syzran town, near village Novokashpirsky. This section also was a target of intensive studied for more than 150 years. Until today detailed description of this section given by P.A.Gerasimov (1969) keep its implication. Information concerning ammonite ranges within the Nikitini Zone of this section were presented at fieldtrip guidebook for International Geological Congress held in Moscow (Blom et al., 1984) and in the article by R.Casey and M.S. Mesezhnikov (1986). Recently this section was carefully studied by many scientific groups, which mainly focused their attention at the Middle Volgian shales of the Panderi Zone (Riboulleau et al., 2000, etc). We have studied this section at 2003, 2004 and 2006. At the different parts of river bank structure of the Nikitini slightly variable, and two lowermost biohorizons of the Nikitini Zone (bed 20) only locally distributed. Above the member of brown to grey-brown oil shales and grey clays of the visible thickness ca. 3 m observed (upwards; beds 1-18 are belongs to the Pandery Zone): 19. Lens-like band of green sandstone with brown phosphorite nodules. Near to the base of this bed small pyrite concretions occur. Boundary with underlying bed wave-like, with Thalassinoides-like burrows (up to 1 cm in thickness), filled with green sand. Ammonites represented by phosphatized moulds of Virgatites cf. gerassimovi Mitta, V. pallassianus (d’Orb.). Thickness 0-0,11 m. 20. Sandstone phosphatized, greenish-grey to dark green, sometimes ferrugineus if weathered, with Virgatites cf. sosia (Vischn.) and Lomonossovella sp. At the southern part of the

9

Kashpir section (so-called “section near boat station”) its thickness grew significantly, partially followed by erosion of bed 19. At the middle part of the bed first ammonites characterized Nikitini Zone appear: these are Epivirgatites bipliciformis (Nik.) and “Titanites” sp. (0,25-0,45 m below the top), accompanied by ammonites resemble Lomonossovella sergii Casey & Mes. Above this assemblage (0-10 cm below the top of the bed) Taimyrosphinctes sp., “Titanites” sp. and Epivirgatites cf. lahuseni (Nik.) were gathered. Thickness from 0,1 м (if present Virgatus Zone only) up to 0,5-0,55 m (two lowermost biohorizons of the Nikitini Zone are also occur).

Fig.4. The Kashpir section

21. Sandstone fine-grained, greenish-grey, red if weathered, with numerous belemnites and phosphorite nodules with numerous Epivirgatites nikitini (Mich.), E. lahuseni (Nik.) and rare 10

Kachpurites sp.A. Thickness 0,12 m. At the top of the bed obvious features of erosion (numerous belemnite rostra), are observed. 22. Sandstone greenish, dark grey, with concretions of brown phosphatized sandstone, with Kachpurites sp.B, Laugeites sp.nov.2, Subcraspedites sp., Craspedites (?) sp. Thickness 0,3 m. 23. Silt grey-brown, compact, became light upwards, thin-bedded near to base and thickbedded at the upper portion. At the middle part of the bed light calcitized patches 5х5х1 cm observed. Upper boundary with unconformity. Amonites: Kachpurites fulgens (Trd.) (at lower part of the bed), K. subfulgens (Nik.) (above), Craspedites okensis (d’Orb.), C. cf. nekrassovi Prig., Praestriaptychus sp. Thickness 0, 25 m. 24. Silt grey-red, with ferruginous and partially dissolved belemnite rostra. Thickness 0,05 м. This bed covered by Subditus Zone of the Upper Volgian Substage.

11

REFERENCES Blom G.I., Kuznetsova K.I., Mesezhnikov M.S. (1984) Excursion 066. Jurassic and Cretaceous boundary beds in the Middle Volga Area and Ryazan district // Guidebook. Central region of the European part of the RSFSR. 27th Intern. Geol. Congr., Moscow, 1984. Moscow: Nauka. P.113-124. Casey R., Mesezhnikov M.S. (1986) Uppermost horizons of the Middle Volgian Substage and their English equivalents // Izv. AN SSSR., ser.geol. no.10. P.69-81.[in Russian] Gerasimov P.A., Mikhailov N.P. (1966) Volgian Stage and International Stratigraphical Scale of the Upper Jurassic Series // Izv. Ac. Sci. USSR. geol. no.2. P.118-138. [in Russian] Gerasimov P.A., Mitta V.V., Kochanova M.D. (1995) Fossils of the Volgian Stage of Central Russia. Moscow: VNIGNI. 116 p. [in Russian] Hantzpergue P., Baudin F., Mitta V., Olferiev A., Zakharov V. (1998) The Upper Jurassic of the Volga basin: ammonite biostratigraphy and occurence of organic-carbon rich facies. Correlations between boreal-subboreal and submediterranean provinces // Mém. Mus. nath. Hist. nat. T.179. P.9-33. Ivanov A.N., Baranov V.N., Muravin E.S. (1987) Natural heritages and examination of the geological record of Earth (Glebovo and its vicinities). Training aid. Yaroslavl. 84 p. [in Russian] Ivanov A.P. (1910) Geological description of phosphorite-bearing deposits of Neya, Zhelvat, Mera and Volga rivers at Kostroma Government and along Volga river at Tver and Yaroslavl Gouvernments // Trans. Commiss. Moscow Agricult. Inst. for Phosph. Stud. Vol. 2. Issue 2. P.165-240. Ivanov A.P. (1912) Geological description of phosphorite-bearing deposits of Volga river and its left affluents within Tver and Yaroslavl Gouvernments // Trans. Commiss. Moscow Agricult. Inst. for Phosph. Stud. Vol. 4. Issue 2. P.331-387. Kiselev D.N., et al., (Eds.) (2003) Atlas of the Yaroslavl region geological monuments. Yaroslavl, 121 p. Kiselev D.N., Rogov M.A. (2005) Infrazonal stratigraphy and ammonites of the MiddleUpper Jurassic boundary beds of the European Russia // in: Zakharov V.A., Rogov M.A., Dzyuba O.S. (Eds) Materials of the first All-Russian Meeting "Jurassic System of Russia: problems of stratigraphy and paleogeography". Moscow: GIN RAS. P.135-139.[in Russian]

12

Mitta V.V. (1993) Ammonites and zonal stratigraphy of the Middle Volgian deposits of Central Russia. Kiev: Geoprognoz, 132 p. [in Russian] Nikitin S.N. (1880) Die Jura-ablagerungen zwischen Rybinsk, Mologa und Myschkin. I. Der oberen Wolga // Mémoires de l’Academie Impériale des Sciences de St.-Pétersburg, VII Sér. T.XXVIII. no.5. 98 p. Nikitin S.N. (1881) Jurassic deposits between Rybinsk, Mologa and Myshkin // Matherials for geology of Russia. T.X. P.201-331. [in Russian] Nikitin S.N. (1884) General geological map of Russia. Sheet 56. Yaroslavl // Mem. Geol. Com. Vol.1. no.2. 153 p. [in Russian] Riboulleau A., Derenne S., Sarret G., Largeau C., Baudin F., Connan J. (2000) Pyrolytic and spectroscopic study of a sulphur-rich kerogen from the ``Kashpir oil shales'' (Upper Jurassic, Russian platform) // Organic Geochemistry. 2000. V.31. P.1641-1661. Sasonova I.G., Sasonov N.T. (1979) The Jurassic-Cretaceous boundary in the East European Platform // Aspekte der Kreide Europas. Intern. Union Geol. Sci., ser. A. no.6. P. 487496. Smith G., Harding I.C. (2004) New dinoflagellate cyst species from Upper Jurassic to Lower Cretaceous sediments of the Volgian lectostratotype sections at Gorodische and Kashpir, Volga Basin, Russia // Review of Palaeobotany and Palynology. V.128. no.3-4. P.355-379. Vishnevskaya V.S., Baraboshkin E.Yu. (2001) New data on stratigraphy of lectostratotype of the Volgian Stage at Gorodischi village (Middle Volga area) // Stratigraphy. Geological Correlation. Vol.9. no.5. P.77-86. [in Russian] Vishnevskaya V.S., De Wewer P., Baraboshkin E.Yu., Bogdanov N.A., Bragin N.Yu., Bragina L.G., Kostyachenko A.S., Lambert E., Malinovsky Y.M., Sedaeva K.M., Zukova G.A. (1999) New stratigraphic and paleogeographic data on Upper Jurassic and Cretaceous deposits from the eastern periphery of the Russian Platform // Geodiversitas. V.21. no.3. Р. 347-363. Zonov N.T. (1934) Geological overview of Jurassic and Cretaceous phosphorite-bearing deposits of Volga basin between Myshkin and Rybinsk towns // Trans. NIUIF. Vol.119. 38 p. [in Russian]

13

Введение Пограничные отложения средне- и верхневолжского подъярусов представляют собой один из наименее однозначно понимаемых интервалов верхней юры по отношению к таксономии аммонитов, их распространению и межрегиональной корреляции. Поволжье, типовой регион волжского яруса, включает исторические разрезы, известные более ста лет, которые в настоящее время рассматриваются в качестве стратотипических. Это разрезы Глебово (гипостратотип волжского яруса (Митта 1993), Ярославское Поволжье, 58º 00’ N; 38º 27’ E), Городищи (лектостратотип волжского яруса (Герасимов, Михайлов, 1966) и стратотип «городищенского яруса» И.Г. и Н.Т.Сазоновых (Sasonova, Sasonov, 1979), Ульяновское Поволжье, 54º34’ N; 48 º24’ E) и Кашпир (стратотип «кашпирского яруса» (Sasonova, Sasonov, 1979), Ульяновское Поволжье, 53º04’ N; 48º25’ E). Во всех этих разрезах присутствует ключевая для сопоставления волжского и портландского ярусов зона,

зона Nikitini,

представленная разнофациальными отложениями изменчивой

мощности, но содержащая во всех случаях близкие последовательности аммонитов.

Фаунистически горизонты зоны Nikitini В последние годы детальное изучение аммонитов из разрезов зоны Nikitini Поволжья позволило разработать инфразональную шкалу, состоящую из следующих фаунистических горизонтов: I. Биогоризонт bipliciformis – c Epivirgatites bipliciformis и Lomonossovella lomonossovi, а также крупными аммонитами, близкими к английским “Titanites”, но меньшего размера. II. Биогоризонт lahuseni (“Paracraspedites”) – c Epivirgatites lahuseni, E. cf. variabilis, Lomonossovella cf. lomonossovi, Taimyrosphinctes sp., “Titanites” sp. III. Биогоризонт Nikitini – с многочисленными E.nikitini, E.lahuseni, и редкими Kachpurites sp.A. и “Titanites” sp. IV. Биогоризонт Kachpurites sp. A – с многочисленными Kachpurites sp.A и редкими E.nikitini V. Биогоризонт Laugeites sp.nov.1 – c Laugeites sp.nov.1, Kachpurites sp.B., E.nikitini (очень редко), Subcraspedites sowerbyi, S. cf. preplicomphalus.

14

VI. Биогоризонт Laugeites sp.nov.2 – c Laugeites sp.nov.2, Kachpurites sp.B.; в Кашпире на этом уровне также присутствуют Subcraspedites (Swinnertonia) aff.trifurcatus Эта последовательность в Кашпире и Городищах перекрывается типичным базальным комплексом верхневолжского подъяруса с Kachpurites fulgens, Craspedites okensis, Garniericeras catenulatum. ОПИСАНИЕ РАЗРЕЗОВ Разрез Глебово Этот разрез располагается на правом берегу Рыбинского водохранилища на р.Волге, в Ярославской области, протягиваясь вдоль берега на 9 км между деревнями Глебово и Коприно, в 25 км к западу от Рыбинска. Наиболее полная последовательность обнажается между деревнями Глебово и Мостово.

Глебово

Москва Городищи

Кашпир

Рис.1 Карта расположения ключевых разрезов пограничных отложений средне и верхневолжского подъярусов

15

Впервые слои с аммонитами и белемнитами из данного региона были упомянуты в 1733 году, когда профессор И.Гмелин отметил, что «в нескольких верстах выше Мологи, по правую сторону Волги на берегу много особливого вида камней" которые "белемните" (а от тамошних жителей "чертовы пальцы") и "корнуа аммонис" называются». Более чем ста годами позже, 1866 году, юрские отложения Ярославского региона были вновь открыты

профессором

Московского

Университета

Г.Е.Щуровским.

Но

широко

известными эти отложения стали после исследований С.Н.Никитина (Nikitin, 1880; Никитин, 1881), который впервые описал юрские отложения у Глебово и выявил здесь последовательность аммонитов, близкую к таковой московского региона, выделив «волжскую формацию» (ярус) для верхней части юрской системы Европейской части России и предложив зональное расчленение Ярославской юры. Несколькими годами позже волжский ярус был подразделен С.Н.Никитиным (1884) на нижний и верхний волжские ярусы. После работ С. Н. Никитина окрестности Глебова посещались многими геологами, палеонтологами, среди которых были такие исследователи, как А. П. Иванов (1910; 1912), Н. Т. Зонов (1934), П. А. Герасимов (Герасимов и др., 1995 и более ранние работы), В. В. Митта (1993) и др. Их работы внесли дополнения и некоторые поправки в стратиграфию, данную Никитиным. После сооружения Рыбинского водохранилища крутые берега подвергались сильному обрушению, что привело к появлению новых естественных обнажений волжского яруса. Описание наиболее полных разрезов волжского яруса впервые было сделано профессором Ярославского педагогического института им. К. Д. Ушинского А. Н. Ивановым. Им и его учениками (Иванов и др., 1987, и более ранние работы), не только дано описание некоторых новых видов волжских аммонитов, но и впервые проведены наблюдения по тафономии позднеюрской фауны, палеоэкологии и проведены палеогеографические реконструкции. В результате этих исследований выявлена

детальная

последовательность

аммонитовых

комплексов

и

уточнен

систематический состав аммонитов в зонах Virgatites virgatus и Epivirgatites nikitini. Описание разреза (снизу вверх) дано по: Киселев и др., 2003, с дополнениями. 1. Песок серовато- и бледно-желтый, средне- и крупнозернистый с редкими рыхлыми желваками фосфоритов, местами с линзами железистого песчаника бурого цвета. Иногда песчаник плотно прилегает к покрывающему слою фосфоритов и образует

16

сплошную плиту. Обычно в нем встречаются остатки ископаемых в виде внутренних ядер и отпечатков. В кровле слоя, в основании вышележащего фосфоритового конгломерата, наблюдаются многочисленные вертикальные стяжения железистого песчаника, длиной до 0,3 м – ядра нор десятиногих раков. Аммониты: Virgatites virgatus (Buch) , V. pussilus (Mich.), V. sosia (Vischn.), Laugeites stschurowskii (Nik.), Lomonosovella lomonossovi (Vischn.), L. blakei (Pavlow), L. zonovi Muravin, Dorsoplanites (Vischniakovia) serus Geras. , D. (V.) rosanovi Geras., Craspedites ivanovi Geras., C. pseudofragilis Geras.; Видимая мощность над современным урезом Волги до 1м. Полная мощность слоя 6-8 м. 2.

Песчаник

железистый

темно-бурый,

переполненный

конкрециями

фосфоритового песчаника. Плотно прилегая друг к другу они образуют конгломерат. Фосфориты шершавые, слабо окатанные, серые с поверхности и черные на расколе. В цементирующем песчанике наблюдается множество пустот растворенных ростров белемнитов. В конкрециях

нередко

встречаются мелкие аммониты Epivirgatites

bipliciformis (Nik.), Laugeites stschurowskii (Nik.), Craspedites ivanovi Geras., C. pseudofragilis Geras. Мощность слоя 0,3 – 0,5 м. Подобно предыдущей зоне, фосфоритовый пласт часто оказывается скрыт осыпями. Наблюдать его можно непосредственно в районе с. Глебово, у д. Захарьино, в районе д. Мостово, где он местами выступает над пляжем в виде карниза. 3. Песок зеленовато-бурый, средней плотности до темно-бурого плотного, переходящий в песчаник. В строении берега средней части слоя песчаник представляет отвесную стенку в 1,5 - 3 м. высотой. На зеленовато-буром фоне нередко видны коричневато-бурые пятна, которые свидетельствуют о том, что в этом месте захоронены фоссилии. В нижней 0,7 м слоя местами проходит прослой очень плотного железистого песчаника до 0,2 м толщиной с многочисленными пустотами от ростров белемнитов в виде округлых конусообразных углублений в породе. В кровле слоя, в основании вышележащего фосфоритового конгломерата, как и в слое 1 наблюдаются скопления ядер нор десятиногих раков. По всей толще слоя рассеяны рыхлые фосфориты и плотные караваеобразные конкреции железистого песчаника разных размеров, выступающие на профиле разреза. В конкрециях нередко встречаются аммониты средних и крупных размеров (от 10 до 70 см в диаметре). Среди них Epivirgatites lahuseni (Nik), E. variabilis Schulgina, «Paracraspedites»

17

illaesus (Ivan.), «P.» latus Muravin, Lomonossovella lomonossovi (Vischn.), L. blackei (Pavl.), L. michalskii Mich., L. zonovi Muravin, Laugeites lambecki glebovensis Ivanov, Craspedites sp., Taimyrosphinctes (T.) aenivanovi (Mitta), T.(T.) aff. excentricus Mesezhn. и др.

Рис. 2. Разрез Глебово (по: Киселев и др., 2003)

18

Многолетние наблюдения над распространением аммонитов по вертикали позволяют выделять в данном слое 4 горизонта с преобладанием следующих аммонитов (по Муравин, 1989): 3а. Lomonossovella zonovi Muravin и L. lomonossovi (Vischn.) – нижние 1,5-2 м. 3б. Laugeites lambecki glebovensis Ivanov – до 1,5 м в средней части песчаника. 3в. Epivirgatites nikitini (Mich) и E. lahuseni (Nik) – верхние 1,5 м в средней части слоя. 3г. Paracraspedites illaesus (Ivan.) и P. latus Muravin - 1,5 м верхней части слоя. На основании этой последовательности Е. С. Муравиным были выделены слои с фауной. Эта последовательность отличается от выявленной в других районах Поволжья и требует ревизии. Выше залегают нижнемеловые конгломераты. Разрез Городищи Разрез Городищи, располагающийся на высоком правом берегу Куйбышевского водохранилища близ д.Городищи Ульяновского района Ульяновской области является, пожалуй, одним из наиболее изученных и известных разрезов мезозоя России. В последние годы проведенное с разной детальностью описание средне-верхневолжской части разреза было опубликовано в значительном числе работ (Митта, 1993; Hantzpergue et al., 1998; Vishnevskaya et al., 1999; Вишневская, Барабошкин, 2001; Smith, Harding, 2004). Во всех этих публикациях из зоны Nikitini указывался единый комплекс аммонитов. Ниже приводим описание части разреза в объеме зоны Nikitini – верхней волги, выполненное на участке разреза примерно в 1,5-2 км к югу от д.Городищи (снизу вверх, рис. 2, по Киселев, Рогов, 2005, с дополнениями): 1.

Песок

мелкозернистый,

рыхлый

(«рухляк»),

охристый,

переполненный

переотложенной фосфоритовой галькой, местами образующей конгломерат. В слое, свободном от конкреций, песок нередко образует концентрически слоистые «мячики» лимонно-охристого цвета. В фосфоритах часто встречаются переотложенные аммониты Virgatites spp., Lomonossovella lomonossovi (Vischn.), Dorsoplanites spp. (интересно, что нижележащие

пески

зоны

Virgatus

содержат,

по

наблюдениям

исключительно представителей рода Virgatites). Мощность 0,2-0,3 м

19

2004-2006

гг.,

Зона

Слой №

SUBDITUS

FULGENS

6б

Литологическая колонка

Craspedites subditus (Trd.) Craspedites okensis (Orb.)

6а Kachpurites fulgens (Trd.) Craspedites okensis (Orb.) Garniericeras catenulatum (Fischer)

5г

Laugeites sp. nov.2 Kachpurites sp. nov. B

Laugeites sp.nov.1 Kachpurites sp. nov. B Craspedites cf. subditoides (Nik.) Subcraspedites sowerbyi Spath Epivirgatites nikitini (Mich.)

5в

NIKITINI

5б Epivirgatites nikitini (Mich.) Kachpurites sp. nov. A

5а 4

Epivirgatites nikitini (Mich.) Kachpurites sp. nov. A

3 Epivirgatites lahuseni (Nik.) Epivirgatites variabilis Shulg. Taimyrosphinctes sp.

Epivirgatites bipliciformis (Nik.)

2

Virgatites virgatus (Buch) Lomonossovella lomonossovi (Vischn.)

1

Рис.3. Разрез Городищи (по Киселев, Рогов, 2005, с изменениями)

20

2.

Песчаник

мелкозернистый,

серовато-бурый,

плотный,

слоистый

с

деформированными ядрами аммонитов Epivirgatites bipliciformis (Nik.) и E. ex gr. bipliciformis (Nik.), а также единичными Lomonossovella. Кроме того, начиная с этого слоя и вплоть до сл. 5б иногда встречаются мегаконхи, ранее большинством авторов относимые к Epivirgatites. Эти аммониты резко отличаются от эпивиргатитесов крупными и гигантскими размерами раковин. Они недостаточно изучены, и пока предположительно отнесены к “Titanites” sp. Мощность 0,25-0,3 м 3. Песок мелкозернистый, зеленовато-буровато серый, плотный, слоистый, местами переходящий в рыхлый песчаник. Аммониты сильно раздавлены. Среди них определены Epivirgatites lahuseni (Nik.) (редко), Taimyrosphinctes (?Taimyrosphinctes) sp. (часто) (=Paracraspedites oppressus auct.), Lomonossovella cf. lomonossovi (Vischn.) (редко). Мощность 0,3 м 4. Песок алевритистый, буровато рыжий, ожелезненный, плотный, плавно переходящий в мелкие песчанистые конкреции. Мощность 0,05-0,1 м 5. Песок мелкозернистый или алевритистый, зеленовато-бурый, неяснослоистый, плотный, с двумя горизонтами караваеобразных конкреций песчаника рыхлого, местами переполненного раковинами бухий. Слой часто выклинивается по латерали и имеет линзовидное залегание. Мощность 0,75 м. Аммониты расположены в 4 горизонтах: 5а (0,05-0,1 м) - горизонт мелких конкреций песчаника с недеформированными ядрами аммонитов Epivirgatites nikitini (Mich.), Kachpurites sp.A (редко). 5б (0,15 м) – нижняя часть базальных караваеобразных конкреций песчаника, переполненных раздавленными ядрами аммонитов Epivirgatites nikitini (Mich.) (редко), Kachpurites sp.A (очень часто). 5в (0,2-0,25 м) – верхняя часть базальных караваеобразных конкреций песчаника с деформированными ядрами аммонитов Epivirgatites nikitini (Mich.) (очень редко), Kachpurites sp.B. (очень часто), Laugeites sp.nov.1., Subcraspedites (S.) sowerbyi Spath, S. (S.) cf. preplicomphalus Swinn. 5г (0,5-0,6 м) – верхний горизонт караваеобразных конкреций песчаника с деформированными ядрами аммонитов Kachpurites sp.B., Laugeites sp.nov.2. 6.

Песок

мелкозернистый,

буровато-серый,

с

конкрециями

темно-бурого

фосфатизированного песчаника, образующими выраженные горизонты в основании слоя

21

(нижние 0,15 м) и в кровле (верхние 0, 15 м). В нижних конкрециях найдены Kachpurites fulgens (Trd.), Craspedites okensis (Orb.), Garniericeras catenulatum (Fischer). В верхних конкрециях найдены Craspedites subditus (Trd.), Craspedites okensis (Orb.). Мощность 0,50,6 м. Разрез Кашпир Разрез расположен на высоком правом берегу р.Волги в нескольких километрах ниже Сызрани, у п.Новокашпирский. Изучение данного разреза также имеет давнюю историю. До сих пор не потеряло своего значения детальное описание, составленное П.А.Герасимовым (1969). Сведения по распространению аммонитов в зоне Nikitini этого разреза также представлены в путеводителе геологических экскурсий (Блом и др., 1984) и статье Р.Кейси и М.С.Месежникова (1986). В последние годы разрез изучался многими исследователями, но главным образом – седиментологами и геохимиками, чьё внимание в основном привлекала толща сланцев зоны Panderi (Riboulleau et al., 2000, и др.). Нами разрез изучался в 2003, 2004 и 2006 годах. Строение зоны Nikitini на разных участках, отстоящих друг от друга на несколько километров, несколько отличается, и два нижних фаунистических горизонта зоны Nikitini (слой 20) представлены лишь локально. На пачке переслаивающихся коричневых и серо-коричневых глинистых сланцев и серых глин видимой мощностью около 3 м залегают (снизу вверх; слои 1-18 относятся к зоны Panderi): Слой 19. Зелёный песчаник с бурыми и коричневыми фосфоритовыми конкрециями с заполненными зелёным песком полостями и гнёздами ожелезнения, местами выклинивается. В нижней части присутствуют пиритовые стяжения. Граница с подстилающим слоем неровная, с норами типа Thalassinoides (до 1 см и более в толщину), внедряющимися из сл.19 в сл.18. Встречены фосфоритизированные ядра Virgatites cf. gerassimovi Mitta, V. pallassianus (d’Orb.). Мощность 0-0,11 м. Слой 20. Песчаник фосфоритовый, зеленовато-серый до темно-зеленого, на выветрелой поверхности местами ожелезнённый, с Virgatites cf. sosia (Vischn.), Lomonossovella sp. В южной части кашпирского обнажения (известного как «разрез у лодочной станции») мощность слоя значительно возрастает, частично - за счёт размыва подстилающего слоя. В его верхней половине появляются аммониты, свойственные двум нижним горизонтам зоны Nikitini: в средней части слоя это Epivirgatites bipliciformis (Nik.)

22

и “Titanites” sp. (0,25-0,45 м ниже кровли), вместе с ними присутствуют аммониты, аналогичные Lomonossovella sergii Casey & Mes. Выше (в интервале 0-10 см ниже кровли слоя) появляются Taimyrosphinctes sp. и Epivirgatites cf. lahuseni (Nik.). Мощность от 0,1 м (развита зона Virgatus) до 0,5-0,55 м (присутствуют также нижние горизонты зоны Nikitini).

Рис.4. Разрез Кашпир

Слой 21. Песчаник мелкозернистый, зеленовато-серый, на выветрелой поверхности рыжий,

с

многочисленными

белемнитами

и

фосфоритовыми

стяжениями,

c

многочисленными Epivirgatites nikitini (Mich.), E. lahuseni (Nik.) и редкими Kachpurites

23

sp.A. Мощность 0, 12 м. В кровле фиксируется размыв, выраженный скоплением ростров белемнитов. Слой 22. Песчаник тёмно-серый с зеленоватым оттенком, местами коричневый, со стяжениями серого фосфатизированного песчаника, с Kachpurites sp.B, Laugeites sp.nov.2, Subcraspedites sp., Craspedites (?) sp. Мощность 0,3 м. Слой 23. Алеврит серо-коричневый, светлый, плотный, несколько более тёмный в нижней

части

(23

а).

Отдельность

переходит

от

тонкоплитчатой

вверху

к

толстоплитчатой, с биотурбациями, внизу. В середине слоя наблюдаются более светлые известковистые пятна

5х5х1 см. От вышележащего слоя отделяется перемывом.

Встречены Kachpurites fulgens (Trd.) (в нижней части слоя), K. subfulgens (Nik.) (выше), Craspedites okensis (d’Orb.), C. cf. nekrassovi Prig., Praestriaptychus sp. Мощность 0, 25 м. Слой 24. Алеврит серо-рыжий, с ожелезнёнными выщелоченными рострами белемнитов. М. 0,05 м. Выше залегает зона Subditus и более высокие части волжского яруса, а также нижнемеловые отложения.

24

ЛИТЕРАТУРА Блом Г.И., Кузнецова К.И., Месежников М.С. (1984) Пограничные слои юры и мела в Среднем Поволжье и Рязанской области. Экскурсия 060 // 27-й МГК, Москва, 1984. Центральные районы Европейской части РСФСР. Сводный путеводитель экскурсий 059, 060, 066. М.: Наука. С.38-49. Вишневская В.С., Барабошкин Е.Ю. (2001) Новые данные по стратиграфии лектостратотипа волжского яруса у дер.Городище (Среднее Поволжье) // Статиграфия. Геол. корреляция. Т.9. №5. С.77-86. Герасимов П.А., Митта В.В., Кочанова М.Д. (1995) Ископаемые волжского яруса Центральной России. М: ВНИГНИ. 114 с. Герасимов П.А., Михайлов Н.П. (1966) Волжский ярус и единая стратиграфическая шкала верхнего отдела юрской системы // Изв. АН СССР. Сер. Геол. №2. С. 118-138. Зонов Н.Т. (1934) Геологический обзор юрских и меловых фосфоритовых отложений бассейна р.Волги от г.Мышкина до г.Рыбинска // Тр. НИУИФ. Вып.119. 38 c. Иванов А.Н., Баранов В.Н., Муравин Е.С. (1987) Памятники природы и изучение летописи Земли (с.Глебово и его окрестности). Учебн.пособие. Ярославль. 84 с. Иванов А. П. (1910)

Геологическое описание фосфоритоносных отложений по

рекам Нее, Желвати, Мере и Волге в Костромской губернии и по р. Волге в пределах Тверской и Ярославской губерний // Тр. Комиссии Моск. с/х. ин-та по исследованию фосфоритов. Т. 2. Вып. 2. С. 165-240. Иванов А. П. (1912) Геологическое описание фосфоритовых отложений по р. Волге и левым ее притокам в пределах Тверской и Ярославской губерний // Тр. Комиссии Моск. с/х. ин-та по исследованию фосфоритов. Т. 4. Вып. 2. С. 331-387. Кейси Р., Месежников М.С. (1986) Верхние горизонты средневолжского подъяруса и их английские эквиваленты // Изв. АН СССР., сер. геол. №10. С.69-81. Киселев Д. Н., Баранов В. Н., Муравин Е. С., Сенников А. Г., Новиков И. В. (2003) Атлас геологических памятников природы Ярославской области. Ярославль. 120 с. Киселев Д.Н., Рогов М.А. (2005) Инфразональная стратиграфия и аммониты пограничных средне-верхневолжских отложений Европейской России // Захаров В.А., Рогов М.А., Дзюба О.С. (ред.) Материалы первого Всероссийского совещания «Юрская система России: проблемы стратиграфии и палеогеографии». М.: ГИН РАН. С.135-139.

25

Митта В.В. (1993) Аммониты и зональная стратиграфия средневолжских отложений центральной России. Киев: Геопрогноз. 132 с. Никитин С.Н. (1881) Юрские образования между Рыбинском, Мологою и Мышкиным // Матер. для геологии России. T. X. С. 201-331. Никитин С.Н. (1884) Общая геологическая карта России. Лист 56. Ярославль // Тр. Геол. Ком. Т. 1. №2. 153 с. Hantzpergue P., Baudin F., Mitta V., Olferiev A., Zakharov V. (1998) The Upper Jurassic of the Volga basin: ammonite biostratigraphy and occurence of organic-carbon rich facies. Correlations between boreal-subboreal and submediterranean provinces // Mém. Mus. nath. Hist. nat. T.179. P.9-33. Nikitin S.N. (1880) Die Jura-ablagerungen zwischen Rybinsk, Mologa und Myschkin. I. Der oberen Wolga // Mémoires de l’Academie Impériale des Sciences de St.-Pétersburg, VII Sér. T.XXVIII. no.5. 98 p. Riboulleau A., Derenne S., Sarret G., Largeau C., Baudin F., Connan J. (2000) Pyrolytic and spectroscopic study of a sulphur-rich kerogen from the ``Kashpir oil shales'' (Upper Jurassic, Russian platform) // Organic Geochemistry. 2000. V.31. P.1641-1661. Sasonova I.G., Sasonov N.T. (1979) The Jurassic-Cretaceous boundary in the East European Platform // Aspekte der Kreide Europas. Intern. Union Geol. Sci., ser. A. no.6. P. 487496. Smith G., Harding I.C. (2004) New dinoflagellate cyst species from Upper Jurassic to Lower Cretaceous sediments of the Volgian lectostratotype sections at Gorodische and Kashpir, Volga Basin, Russia // Review of Palaeobotany and Palynology. V.128. no.3-4. P.355-379. Vishnevskaya V.S., De Wewer P., Baraboshkin E.Yu., Bogdanov N.A., Bragin N.Yu., Bragina L.G., Kostyachenko A.S., Lambert E., Malinovsky Y.M., Sedaeva K.M., Zukova G.A. (1999) New stratigraphic and paleogeographic data on Upper Jurassic and Cretaceous deposits from the eastern periphery of the Russian Platform // Geodiversitas. V.21. no.3. Р. 347-363.

26