Стратиграфія кам’яновугільних відкладів України та розвиток кнідарій

Размещено на http://www.allbest.ru/

Київський національний університет імені Тараса Шевченка

УДК 563.3:551.735(477)

04.00.01 - загальна та регіональна геологія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня доктора

геологічних наук

СТРАТИГРАФІЯ КАМ'ЯНОВУГІЛЬНИХ ВІДКЛАДІВ УКРАЇНИ ТА РОЗВИТОК КНІДАРІЙ

Огар Віктор Володимирович

Київ _ 2009

Дисертацією є рукопис

Робота виконана у Київському національному університеті імені Тараса Шевченка

Науковий консультант: доктор геологічних наук, професор Михайлов Володимир Альбертович, завідувач кафедри геології родовищ корисних копалин Київського національного університету імені Тараса Шевченка

Офіційні опоненти: доктор геологічних наук, старший науковий співробітник Полєтаєв Владислав Інокентійович, Інститут геологічних наук НАН України, завідувач відділу палеонтології і стратиграфії палеозойських відкладів

доктор геолого-мінералогічних наук, професор Лещух Роман Йосипович, Львівський національний університет імені Івана Франка, завідувач кафедри історичної геології та палеонтології

доктор геолого-мінералогічних наук, старший науковий співробітник Гулій Василь Миколайович, Український державний геологорозвідувальний інститут (УкрДГРІ),завідувач сектору методики прогнозу та пошуків корисних копалин і апробації ресурсів

Захист відбудеться 08.12.2009 р. о 13-30 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д.26.001.32 при Київському національному університеті імені Тараса Шевченка за адресою: 03022, м. Київ, вул. Васильківська, 90

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського національного університету імені Тараса Шевченка (м. Київ, вул. Володимирська, 58)

Автореферат розісланий 06.11.2009 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, кандидат фізико-математичних наук І.В. Тішаєв

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність роботи. Кам'яновугільні відклади України вміщують найбільші родовища горючих корисних копалин, флюсової сировини, а також родовища і прояви золота, поліметалів тощо; з ними пов'язані перспективи відкриття нових покладів, у першу чергу нафти і газу. Це обумовлює необхідність подальшого всебічного вивчення карбону, яке включає насамперед літостратиграфічні та біостратиграфічні дослідження.

Незважаючи на тривалий період вивчення, чимало питань стратиграфічного розчленування і кореляції карбону України залишаються не вирішеними. Розроблені на сьогодні стратиграфічні схеми потребують подальшого вдосконалення, оскільки від детальності розчленування і від точності кореляції виділених стратонів залежить достовірність подальших структурних, палеогеографічних, палеотектонічних та, в кінцевому результаті, прогнозних побудов.

Проведені раніше літостратиграфічні та біостратиграфічні дослідження регіонів України та віддалених територій у ряді випадків не забезпечують надійної кореляції підрозділів карбону. Недостатньо вивчені регіональні закономірності стратиграфічного та латерального поширення органогенних споруд, стратиграфічні перерви та незгідності окремих інтервалів розрізів, неоднозначно трактуються вік та походження кременистих порід середньої частини візейських відкладів. Для вирішення питань стратиграфії і визначення умов карбонатної седиментації лише обмежено використовувались викопні рештки типу Cnidaria (кнідарії), що дуже поширені у відкладах карбону. Все це обумовило актуальність комплексу проведених літостратиграфічних і біостратиграфічних досліджень.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась у рамках держбюджетних тем „Розробка новітніх технологій петролого-геохімічного, петрофізичного, структурно-тектонічного та біостратиграфічного моделювання еволюції геологічних формацій з метою оцінки перспектив їх рудоносності та гідрогеологічних і інженерно-геологічних досліджень при вирішенні питань раціонального використання корисних копалин” (№ ДР 0104U006957); „Розробка моделей різномасштабних геологічних систем на базі новітніх технологій як теоретичної основи забезпечення приросту запасів корисних копалин та їх раціонального використання” (№ ДР 0106U005854); госпдоговірних тем „Вивчення кам'яновугільної системи регіонів України з метою удосконалення стратиграфічних схем та пошуків корисних копалин” (№ ДР 0106U005494); „Вивчення кам'яновугільної системи західних регіонів України з метою удосконалення стратиграфічних схем та пошуків корисних копалин” (№ ДР 0107U004122); „Вивчення кам'яновугільної системи Дніпровсько-Донецької западини, Львівського палеозойського прогину та інших регіонів з метою удосконалення стратиграфічних схем” (№ ДР 0108U007056); „Вивчення кам'яновугільної системи південних регіонів України з метою удосконалення стратиграфічних схем та пошуків корисних копалин” (№ ДР 0101U007762); „Визначення пріоритетних нафтогазоперспективних площ та об'єктів в межах північних окраїн Донбасу”(№ ДР У-05-117/8).

Мета і завдання досліджень. Метою досліджень було уточнення літофаціальних і біостратиграфічних (за результатами вивчення кнідарій) критеріїв розчленування карбону України, внутрішньорегіональна та міжрегіональна кореляція розрізів, реконструкція основних рис карбонатного осадонакопичення у кам'яновугільному періоді, виявлення найважливіших літостратиграфічних закономірностей поширення корисних копалин. Для досягнення цієї мети вирішувались наступні завдання:

детальне вивчення розрізів карбону регіонів України та деяких зарубіжних країн, проведення палеоекологічних, літофаціальних та літоформаційних досліджень;

дослідження літологічних неоднорідностей, мінеральних новоутворень, стратиграфічних перерв і незгідностей для виявлення локальних і регіональних літостратиграфічних факторів рудоносності та нафтогазоносності;

вивчення таксономічного складу кнідарій, опис нових таксонів, зональних та характерних видів, ревізія та перегляд номенклатури і реконструкція філогенезу окремих таксонів; з'ясування стратиграфічного та географічного поширення найважливіших для стратиграфії видів і родів;

реконструкція палеобіогеографічних обстановок окремих вікових інтервалів кам'яновугільного періоду; визначення основних етапів історичного розвитку кам'яновугільних кнідарій;

розробка нових і деталізація наявних біостратиграфічних зональних схем розчленування та кореляції карбону за кнідаріями.

Об'єкт досліджень - кам'яновугільні відклади України.

Предмет досліджень - фауністично охарактеризовані розрізи карбону Донбасу, Дніпровсько-Донецької западини (ДДЗ), Львівсько-Волинського басейну (ЛВБ), Придобрудзького прогину, а також деяких районів Уралу, Приуралля і Тянь-Шаню.

Методи досліджень. У процесі досліджень застосовувались біостратиграфічний, літостратиграфічний, екостратиграфічний (палеоекологічний), палеобіогеографічний, літоформаційний методи. За необхідності залучались також матеріали промислово-геофізичних, сейсмогеофізичних і магнітометричних робіт. При проведенні польових робіт в Донбасі, ДДЗ, Гірському Криму та Тянь-Шані досліджено понад 50 розрізів карбону, вивчено керн більше 60 свердловин.

Наукова новизна одержаних результатів:

1. Вперше доведено, що періоди розквіту кнідарій збігаються з періодами формування кам'яновугільних органогенних споруд у Доно-Дніпровському прогині та інших територіях, на основі чого проведено реконструкцію умов карбонатного осадонагромадження та виконано прогноз стратиграфічних інтервалів поширення органогенних споруд.

2. Суттєво доповнено наявні дані щодо таксономічного складу кнідарій Донбасу, ДДЗ, ЛВБ та інших регіонів, зокрема, вперше встановлено новий рід табулят та описано 8 нових видів ругоз і табулят; за результатами вивчення кнідарій деталізовано біостратиграфічну схему нижнього карбону Донецького басейну, розроблено нову схему розчленування нижнього карбону Серединного Тянь-Шаню.

3. Вперше вказано на можливий зв'язок між формуванням кременистих відкладів середини візейського віку на периферії Східноєвропейської платформи (СЄП) і латеритним вивітрюванням у її центральних частинах, що супроводжувалось вивільненням значних кількостей кремнезему.

4. Проведено міжрегіональне зіставлення виділених за кнідаріями біозональних підрозділів карбону досліджених регіонів зі стратотипами турнейського, візейського (Бельгія), серпуховського (Московська синекліза), башкирського (Південний Урал), московського, касимовського та гжельського (Підмосков'я) ярусів; вперше виділено 9 надрегіональних кореляційних рівнів, які проявлені суттєвими змінами у складі кнідарій та відображають регіональні і глобальні подійні рубежі.

5. Удосконалено систему основних літостратиграфічних факторів контролю зруденіння та нафтогазоносності карбону України, найважливішими елементами якої є: стратиграфічні перерви і незгідності, що розміщуються у пограничних девонсько-кам'яновугільних, турнейсько-візейських, нижньо-верхньовізейських, серпуховсько-башкирських відкладах; товщі бітумінозних глинисто-карбонатних і кременисто-карбонатних утворень базаліївської (верхня частина), докучаєвської та стильської світ; органогенні споруди різних стратиграфічних рівнів (верхньотурнейські, нижньовізейські, верхньовізейські, верхньосерпуховські, нижньобашкирські, нижньомосковські та гжельські).

Практичне значення одержаних результатів. Результати проведених біостратиграфічного та літофаціального аналізів можуть бути використані при вдосконаленні регіональних стратиграфічних схем кам'яновугільних відкладів України для обґрунтування об'ємів і границь регіоярусів та уточнення міжрегіональної кореляції, а охарактеризовані автором літостратиграфічні фактори контролю зруденіння та нафтогазоносності - при пошуках нафтогазоносних структур неантиклінального типу та визначення подальших напрямів пошукових робіт на тверді корисні копалини. У комплексі з іншими органічними рештками кнідарії використовуються у геологічній практиці для визначення віку порід, розчленування і кореляції розрізів карбону, інтерпретації фацій та прогнозі зон розвитку органогенних споруд.

Особистий внесок здобувача. Всі основні результати, висновки та наукова новизна, викладені в дисертаційній роботі, отримані здобувачем самостійно. Основний фактичний матеріал зібраний автором під час роботи і навчання в докторантурі Київського національного університету імені Тараса Шевченка. літофаціальний осадонакопичення кам'яновугільний карбон

Літолого-тафономічні дослідження карбону ЛВБ проведені спільно з В.І. Шульгою, при цьому автором вивчались корали та була проведена реконструкція коралових органогенних споруд [16, 17]. Особистий внесок здобувача в інших опублікованих разом із співавторами роботах полягає у вивченні та аналізі кнідарій [1, 5, 9], визначенні на цій підставі віку порід [20, 42], реконструкції умов осадонакопичення в карбоні [36, 39, 44], вивченні керну свердловин [40], геологічній інтерпретації геофізичних матеріалів [4, 6, 12, 43].

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень доповідалися на сесіях Українського Палеонтологічного товариства (1992-1994, 1998, 2000, 2002-2009), V Міжнародній конференції «Проблемы геодинамики и нефтегазоносности Черноморско-Каспийского региона» (Гурзуф, 2003), ІІ науково-виробничій нараді геологів-зйомщиків України «Актуальні питання вивчення та картування осадових комплексів складчастих областей та платформного чохла України» (Світлодарськ, 2003), 9 та 10 Міжнародних конгресах «Fossil Cnidaria and Porifera» (Грац, Австрія, 2004; Санкт-Петербург, 2007), III Міжнародному симпозіумі «Эволюция жизни на Земле» (Томськ, 2005), LI та LIII сесіях Російського Палеонтологічного товариства (Санкт-Петербург, 2005, 2007), XXX симпозіумі „Geologia formacji wкglonoњnych Polski” (Краків, Польща, 2007), Всеукраїнській науковій конференції «Від геології до біосферології. Проблеми сьогодення, майбутні перспективи» (Київ, 2007), Всеросійській конференції «Верхний палеозой России: стратиграфия и палеогеография» (Казань, 2007), Міжнародних конференціях «Прикладна наука сьогодні: здобутки та проблеми», присвяченій 50-річчю створення УкрДГРІ (Київ, 2007), «Сучасні проблеми літології та мінерагенії осадових басейнів України та суміжних територій» (Київ, 2008), «Проблеми стратиграфії кам'яновугільної системи», присвяченій 100-річчю від дня народження професора О.Л. Ейнора (Київ, 2008), «Литологические и геохимические основы прогноза нефтегазоносности» (Санкт-Петербург, 2008).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 47 робіт, з них 26 статей у фахових наукових журналах (17 одноосібних), 12 - у збірниках наукових праць і матеріалах конференцій, 9 - тези доповідей.

Обсяг і структура дисертації. Дисертаційна робота складається із 8 розділів, вступу і висновків, викладених на 284 сторінках машинописного тексту. Наведено 46 рисунків, список використаної літератури з 324 найменувань, текстові додатки на 68 сторінках, включаючи 20 палеонтологічних таблиць.

Під час проведення робіт і підготовки дисертації велику допомогу, поради, конструктивні зауваження і консультації надавали співробітники ІГН НАНУ В.І. Полєтаєв, М.В. Вдовенко, О.І. Берченко, Т.І. Немировська, О.К. Щоголєв, В.Ф. Шульга, С.О. Мачуліна (м. Київ), співробітник Державного природознавчого музею Д.М. Дригант (м. Львів), дослідники карбону Уралу і Тянь-Шаню З.С. Румянцева (м. Київ), І.М. Нігмаджанов (м. Ташкент), О.І. Кулагіна (м. Уфа); спеціалісти з вивчення кнідарій Н.П. Василюк, В.Ю. Полякова (м. Донецьк), О.Л. Косова (м. Санкт-Петербург), М.Р. Геккер (м. Москва), Є. Федоровскі (Польща), Е. Поті (Бельгія), яким автор глибоко вдячний. Автор щиро дякує також директору Чернігівського відділення УкрДГРІ О.Ю. Лукіну, голові правління ЗАТ «Концерн НАДРА» П.О. Загороднюку, співробітникам Державної геологічної служби М.В. Гейченку, А.А. Дзідзінському, І.В. Антаковій, а також завідувачу кафедри геології родовищ корисних копалин Київського національного університету імені Тараса Шевченка В.А. Михайлову за всебічну підтримку у проведенні досліджень.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

ІСТОРІЯ ВИВЧЕННЯ КАМ'ЯНОВУГІЛЬНИХ ВІДКЛАДІВ УКРАЇНИ

В історії геологічних досліджень карбону України автором виділено чотири періоди. Перший з них (1700-1917 рр.) включає початок і подальший розвиток досліджень у Донбасі та докладно висвітлений у фундаментальній праці К.Й. Новик, В.В. Пермякова, К.Є. Коваленко (1960). Другий період (20-40 рр. XX ст.) пов'язаний насамперед з працями М.Й. Лебедєва (1924, 1929), К.І. Лисицина (1925, 1929), М.Д. Залеського (1938), А.П. Ротая (1931, 1939), П.І. Степанова і А.П. Ротая (1939), В.І. Яворського (1929, 1930), Б.Ф. Мефферта (1926, 1931), Б.І. Чернишова (1932) та ін. У третьому періоді (1945-1970 рр.) розпочато комплексні палеонтолого-стратиграфічні дослідження, які охопили не тільки карбон Відкритого Донбасу, але й його західне продовження, північні окраїни, Воронезьку антеклізу, ДДЗ, ЛВБ, Придобрудзький прогин. Серед великої кількості публікацій цього періоду відзначимо роботи Д.Є. Айзенверга (1958), Д.Є. Айзенверга, Н.Є. Бражнікової, К.О. Новик, А.П. Ротая, П.Л. Шульги (1963), Н.Є. Бражнікової, Г.І. Вакарчука, М.В. Вдовенко та ін. (1967), Д.Є. Айзенверга, Н.Є. Бражнікової, П.Д. Потієвської (1968). Для ДДЗ була розроблена схема розчленування карбону за форамініферами на мікрофауністичні горизонти (МФГ), яка використовується до цього часу. Результати вивчення карбону регіонів України на середину 60-х років XX ст. були зведені у томі «Карбон» серії «Стратиграфія України» (1969).

Особливістю четвертого періоду вивчення карбону України (1970 р. - дотепер), стало залучення до біостратиграфічних досліджень нових груп викопних решток, зокрема конодонтів, водоростей, спор і пилку давніх рослин _ роботи О.І. Берченко (1976, 1985), Р.І. Козицької (1978, 1985), З.А. Косенко (1975), О.М. Ліпнягова (1978, 1979, 1985), Т.І. Немировської (1983, 1985, 1987, 1999), В.К. Тетерюка (1979, 1985). Продовжувались поглиблені дослідження брахіопод _ В.І. Полєтаєв (1984, 1986), форамініфер _ М.В. Вдовенко (1980, 1985, 2000, 2007), коралів _ Н.П. Василюк (1975, 1982), Т.О. Козирєва (1973, 1984), В.Ю. Полякова (1983), флори _ О.П. Фісуненко (1973), О.К. Щоголєв (1991), Н.І. Боярина (2003). Підсумки стратиграфічних досліджень були віддзеркалені у ряді колективних публікацій, матеріалах міжнародних конгресів та у «Стратиграфических схемах фанерозойских образований Украины для геологических карт нового поколения» (1993).

Зараз дослідженнями карбону України займаються спеціалісти ІГН НАНУ, УкрДГРІ, УКРНДІГАЗ, Київського національного університету імені Тараса Шевченка, виробничих організацій Державної геологічної служби та НАК «Нафтогаз України». Різні аспекти вивчення карбону України викладені у роботах Д.Є. Айзенверга із співавторами (1988, 1989), О.Ю. Лукіна (1997, 2002, 2008), В.І. Полєтаєва (1981), В.І. Полєтаєва із співавторами (1990, 1991), Г.І. Вакарчука із співавторами (1990, 1998, 1999, 2000), В.К. Гавриша і С.О. Мачуліної (1993), А.О. Білика, Г.І. Вакарчука В.А. Іванишина (2002), С.Г. Вакарчука (2003), Я.І. Коломієць із співавторами (2003), В.А. Іванишина (2004), А.Б. Холодних (2004), В.П. Стрижака (2003), І.М. Бабко (2006), Б.І. Кельбаса і Я.Г. Лазарука (2005), Я.Г. Лазарука (2006), В.Ф. Шульги із співавторами (2007), С.О. Мачуліної (2008) та ін.

На сучасному етапі роботи з стратиграфії карбону України тісно пов'язані з модернізацією Міжнародної стратиграфічної шкали (МСШ) кам'яновугільної системи, уточненням границь системи, відділів та ярусів, вивченням розрізів приграничних відкладів, що супроводжуються ретельними літологічними, палеонтологічними та ізотопними дослідженнями. Сучасний стан стратиграфічного вивчення кам'яновугільної системи і міжрегіональна кореляція її основних підрозділів викладені в роботі М. Менінга і великого колективу співавторів (2006).

Останні стратиграфічні схеми кам'яновугільних відкладів західного схилу Південного Уралу розроблені О.І. Кулагіною, В.М. Пазухіним, Н.М. Кочетковою, З.О. Сініциною, Н.М. Кочетовою (2001), О.І. Кулагіною (2006). Проблеми розчленування і кореляції підрозділів карбону розглядаються в публікаціях О.І. Кулагіної, В.М. Пазухіна, В.І. Давидова, Н.Б. Гібшман та ін. (2009).

Підсумки тривалого вивчення карбону Тянь-Шаню підведені в роботі «Стратиграфия Узбекской ССР» (1965), а найновіші досягнення відображені в «Стратиграфическом словаре Узбекистана» (2001) та статті О. Орлової (2009).

Докладна характеристика вивченості верхньопалеозойських кнідарій України станом на початок 80-х років минулого століття наведена Н.П. Василюк і В.Ю. Поляковою (1984). Найвивченіші кнідарії Донбасу, його західного продовження та південного крила Воронезької антеклізи, де відповідно досягнута найбільша детальність стратиграфічного розчленування карбону з їх використанням. Опублікована загальна характеристика коралів ЛВБ [5, 42], дані про кнідарії ДДЗ наведено автором [41].

Кнідарії західного схилу Південного Уралу вивчали К.Г. Войновський-Крігер (1934), Д.Д. Дегтярьов (1973), І.І. Горський (1978), О.Л. Косова (2002, 2009) і автор [27, 28]. Ранньокам'яновугільні ругози Серединного Тянь-Шаню вивчались В.А. Анікіною. Зображення та короткі описи деяких з них розміщені в «Атласе ископаемой фауны и флоры фанерозоя Узбекистана» (2007). Результати робіт автора по території Тянь-Шаню опубліковано в роботах [3, 11, 14, 24].

В цілому, протягом тривалого періоду досліджень досягнуто значної детальності розчленування кам'яновугільних відкладів регіонів України. Найвивченіший унікальний розріз Донецького басейну, який розглядається як еталон кам'яновугільної системи. Розроблена детальна стратиграфічна схема кам'яновугільних відкладів ДДЗ. Виділено місцеві стратиграфічні підрозділи карбону ЛВБ та Придобрудзького прогину. Однак до цього часу тривають дискусії відносно об'ємів і критеріїв виділення місцевих і регіональних стратонів, їх співвідношення з підрозділами МСШ. Чимало невирішених питань стосується кореляції стратиграфічних підрозділів Донбасу, ДДЗ та інших віддалених територій. Неоднозначно трактуються умови осадоутворення для окремих відрізків кам'яновугільного періоду, зокрема середини візейського віку, по різному оцінюються масштаби рифоутворення. Важливу роль у вирішенні цих питань можуть відігравати результати вивчення кнідарій - типового компонента кам'яновугільних екосистем. У проведених попередниками дослідженнях ці викопні рештки як індикатори давніх обстановок седиментації використовувались обмежено, залишався мало відомим подійний аспект розвитку цих організмів, що завадило ефективнішому їх використанню для удосконалення регіональних стратиграфічних схем карбону. Саме ці питання насамперед і вирішувались автором при підготовці дисертаційної роботи.

Фактичний матеріал і Загальна методика досліджень

В основу роботи покладено матеріал, у переважній більшості зібраний особисто автором у процесі польових досліджень у Донбасі. В роботі використано також матеріали власних досліджень, виконаних на Уралі і Приураллі та в Серединному Тянь-Шані. Вивчались також зразки з фауною, відібрані з керну свердловин ДДЗ та надані автору співробітниками ІГН НАН України В.І. Полєтаєвим, О.Ю. Котляром, Т.І. Немировською; свердловин ЛВБ, наданих проф. В.Ф. Шульгою (ІГН НАН України); колекція кнідарій з верхнього серпухова Донбасу, передана автору Н.П. Василюк і В.Ю. Поляковою (Дон НТУ). З метою вивчення закономірностей розвитку кнідарій у віддалених районах та міжрегіональної кореляції підрозділів карбону вивчено колекції, зібрані співробітниками ВГО «Ташкентгеологія» З.С. Румянцевою, І.М. Нігмаджановим, О.М Нікітіною, С.І. Новосельським з розрізів Тянь-Шаню, а також переглянуто окремі колекції, що зберігаються в музеях Києва, Донецька, Санкт-Петербурга та Казані. Додатково проаналізовано колекції, зібрані особисто автором у 1981-1985 рр. на Уралі і в Приураллі.

Проведені роботи включали польові і лабораторні дослідження відкладів карбону, аналіз і узагальнення отриманих автором і опублікованих іншими дослідниками результатів. При цьому застосовано комплекс біостратиграфічних, літостратиграфічних, екостратиграфічних, палеогеографічних та літоформаційних методів при залученні для підтвердження окремих стратиграфічних і палеогеографічних висновків промислово-геофізичних, сейсмогеофізичних і магнітометричних даних.

Стратиграфія карбону та загальна характеристика вивчених розрізів

Наведена загальна характеристика стратиграфії кам'яновугільних відкладів України (Донецького басейну, ДДЗ, Південного крила Воронезької антеклізи, ЛВБ, Придобрудзького прогину, Гірського Криму) та деяких районів Уралу і Тянь-Шаню.

Розріз карбону Донецького басейну є найповнішим і найвивченішим. Тут кам'яновугільні відклади незгідно залягають на новотроїцькій серії девону, у складі якої виділяють переважно вулканогенну мафхаїнську (зона C1ta1) і вапнякову (з прошарком оолітових залізняків) порфіритовську (зона C1ta2) світи. Остання раніше відносилась до карбону. У сучасній стратиграфічній схемі границя між девоном і карбоном проводиться по підошві зони C1tb (мокроволноваська серія).

Кам'яновугільні відклади Донбасу представлені трьома відділами. За літологічними ознаками у їх складі виділяються світи (серії), окремі шари вапняків та вугільні пласти. Для їх позначення здавна застосовуються спеціальні індекси. Одночасно карбон розчленований на біостратиграфічні зони (підзони) з власними індексами, які складають яруси МСШ. У регіональній схемі Доно-Дніпровського прогину (1991, 1993) застосовуються регіональні горизонти та регіояруси з власними назвами. Співвідношення місцевих, регіональних та біозональних підрозділів Донбасу і ДДЗ, Воронезької антеклізи, ЛВБ, Придобрудзького прогину з підрозділами загальної шкали показано на рис. 1.

Вивчення карбону Південного Уралу важливе перш за все з огляду на те, що у його межах розміщений стратотиповий розріз башкирського ярусу по р. Аскин та опорний розріз московського ярусу по р. Зілім - один з кращих у Євразії. Вони складені головним чином морськими карбонатними породами, насиченими різноманітною фауною, у тому числі кнідаріми. У складі верхнього карбону переважають теригенні породи, а карбонатні зустрічаються у передгір'ях Уралу та у вигляді рифових масивів у зоні зчленування Передуральського прогину та СЄП.

Тянь-Шань. Остання стратиграфічна схема карбону Тянь-Шаню (2007) включає три відділи, що об'єднуються у дві підсистеми. Вивчений автором у Серединному та Південному Тянь-Шані (Південний Казахстан, Узбекистан) стратиграфічний інтервал складений морськими карбонатними породами і включає регіояруси - урічський і чаткальський (турнейський ярус), пскемський і таласький (візейський ярус), тяньшанський (серпуховський ярус), газський (нижньобашкирський під'ярус).

Таксономічний склад та стратиграфічне поширення Cnidaria

Кнідарії є частим компонентом карбонатних порід, а інколи навіть виступають у ролі породоутворювальних та біогермоутворювальних організмів. Автором вивчено їх таксономічний склад, стратиграфічне та географічне поширення. Тип Cnidaria або Coelenterata включає три класи організмів: Hydrozoa (гідроїдні), Scyphozoa (сцифоїдні) та Anthozoa (коралові поліпи). До класу Hydrozoa відносяться два підкласи повністю вимерлих організмів - Stromatoporata (строматопорати) і Chaetetida (хететиди). Серед кам'яновугільних сцифоїдних виділяється підклас Conulata (конулярії). Та найпоширеніші серед викопних кнідарій коралові поліпи (клас Anthozoa), серед яких виділяється два підкласи _ Rugosa (ругози) або Tetracoralla (тетракорали) і Tabulatomorpha (табулятоморфні корали, або просто табуляти). З вивчених кнідарій 101 рід і підрід належать до ругоз, 17 - до табулят, 5 - до хететид, 4 - до строматопорат і лише 1 _ до конулярій. Базова інформація отримана для Донецького басейну, де зібрана найбільша колекція викопних решток кнідарій.

Донецький басейн. Верхній девон. У девонській карбонатній частині новотроїцької серії кнідарії трапляються зрідка, головним чином у порфіритовській світі (підзона C1ta2). Це переважно строматопорати і табуляти. Серед строматопорат у розрізі по р. Мокра Волноваха автором знайдені Rosenella lissitzini. Раніше Н.П. Василюк (1966, 1971) в цих відкладах, що зараз відносяться до верхів девону, встановила значне різноманіття цих решток.

Нижній карбон. Турнейський ярус. Кнідарії, що знайдені у базаліївській та каракубській світах, рідкісні та здебільшого мають погану збереженість. Серед них переважають табуляти Syringopora, Michelinia. Ругози належать до зонального виду Conilophyllum caninoides.

Значно різноманітніші ругози і табуляти волноваської світи. Серед ругоз, починаючи з середньої частини світи, виявлені виключно одиночні ругози. Найтиповіші серед них _ Cyathoclisia. Вперше знайдено Keyserlingophyllum obliquum. Часті також масивні церіоїдні та церіоїдно-афроїдні табуляти Roemeripora spinosa sp. nov. та Volnovakhipora insignis gen. et sp. nov., що вперше виявлені автором у цьому стратиграфічному інтервалі [48].

Бідніша кнідаріями карпівська світа. У малопотужних дрібноуламкових вапняках, що залягають серед пелітоморфних порід практично без фауни, трапляються погано збережені фрагменти колоній табулят. Вперше у цьому інтервалі автором знайдено ругози роду Conilophyllum Poty.

У чорних глинистих вапняках докучаєвської світи давно відома численна, але одноманітна фауна ругоз і табулят. Типовим представником ругоз є Calmiussiphyllum. Звичайні також табуляти Syringopora. Вперше автором знайдено дрібні одиночні корали Rotiphyllum.

Візейський ярус. У переважно біокластичних вапняках скелюватської світи, підошва якої збігається з межею турнейського та візейського ярусів, рештки кнідарій трапляються часто. Серед ругоз уперше з'являються колоніальні гіллясті та масивні ругози родів Siphonodendron, Protolonsdaleia, Eolithostrotionella і табуляти Syringopora [15], що подекуди утворюють біостроми [44].

Кнідарії наступної стильської світи трапляються тільки у її верхній частині. У літературі містяться лише уривчасті дані про корали цього стратиграфічного рівня. Автор виявив у цих відкладах велику кількість одиночних діафрагматофорних (бездисепиментних) ругоз і табулят [48].

Донецька світа одна з найбагатших фауністичними рештками у карбоні Донецького басейну. Кнідарії включають представників різних систематичних груп, серед яких домінують ругози Siphonodendron, Palaeosmilia, Aulophyllum, табуляти Syringopora та хететиди роду Chaetetella. Трапляються також строматопорати та гетерокорали. У процесі робіт вдалося суттєво доповнити список кнідарій, уточнити їх стратиграфічне поширення та показати значення для детальної стратиграфії та міжрегіональної кореляції [21].

У переважно теригенній межівській світі кнідарії знайдено у вапнякових прошарках. Більша частина визначених видів траплялась також і нижче, у донецькій світі (Н.П. Василюк, 1964).

Серпуховський ярус. У вапняках самарської світи (нижній під'ярус) кнідарії рідкісні, проте у нижній частині кальміуської світи (верхній під'ярус) вони різноманітні та численні і подекуди складають біогерми та біостроми (В.Ю. Полякова, 1984). У ролі біогермобудівників виступають колоніальні гіллясті ругози Siphonodendron, масивні ругози Aulina, Lithostrotion, хететиди Chaetetes (Boswellia), Chaetetiporella, строматопорати Kyklopora. Дуже часті одиночні ругози, описано також численні табуляти і гетерокорали. Із сланців над вапняком D57 В.І. Полєтаєв (1974) описав сцифоїдні Paraconularia.

Середній карбон. Башкирський ярус. Границя нижнього і середнього карбону проводиться за появою конодонтів виду Declinognathodus noduliferus у вапняку D58. У вознесенській пачці верхньої частини кальміуської світи кількість та різноманіття кнідарій різко падає, а колоніальні ругози повністю зникають. З'являються нові види і роди ругоз і табулят, які характерні вже для середньокам'яновугільної епохи [45]. У вапняку D75 відслонення Глибокий Ярок знайдено рештки сцифоїдних Paraconularia.

У вапняках амвросіївської світи найпоширеніші хететиди Chaetetes (Boswellia) boswelli і табуляти Multithecopora sokolovi, які утворюють стійку асоціацію. Серед ругоз найчастіше трапляються Lytvophyllum dobrolyubovae. У штучному каналі поблизу Старобешівської ТЕЦ автором вперше виявлено місцезнаходження ругоз нового виду Dibunophyllum sp. nov. [35]. У глинистому вапняку E1 знайдена велика кількість уламків коралів цього виду з чітко проявленим брунькуванням. Вапняки мандрикінської світи вміщують рідкісні залишки кнідарій. Вони виявлені головним чином у потужному пелітоморфному вапняку F1, з якого автором визначено табуляти Cladochonus, Sutherlandia та ругози Kumpanophyllum. У вапняках моспинської світи трапляються рідкісні зафрентиди Zaphrentites та Hapsiphyllum. Смолянинівька світа вміщує дрібні одиночні ругози Cyathaxonia, Zaphrentites, Lophophyllidium, табуляти Cladochonus, виявлені автором у розрізі по балці Сорочій. У білокалитвенській світі з'являються нові види бездисепиментних ругоз Zaphrentites, Amplexocarinia і перші представники роду Yuanophylloides. У вапняках нижньої частини кам'янської світи поширені Cyathaxonia, Monophyllum, Bradyphyllum, Kumpanophyllum. Границя башкирського і московського ярусів у Донбасі проводиться по підошві вапняку K3 кам'янської світи.

Московський ярус. Склад кнідарій вапняків верхньої частини кам'янської світи різко відмінний від нижньої. Тут дуже поширені колоніальні ругоз родів Donophyllum Fomichev, Ivanovia Dobrolyubova. У вапняках K7-8 з'являються ботрофіліди видів Bothrophyllum pseudoconicum та Yakovleviella lissitzini і каніноїдні ругози Alexeeviella ornata, хететиди. Варта уваги знахідка у вапняку K3 розрізу балки Должик колоніальних гіллястих ругоз Fomichevella stuckenbergi, що співпадає з офіційно прийнятою межею башкирського та московського ярусу. У вапняках алмазної світи фіксується велика кількість решток кнідарій. Особливо часті колоніальні ругози видів Donophyllum reticulatum та Petalaxis donbassicus [13], які у деяких вапняках утворюють коралові біостроми, а також хететиди Chaetetes (Boswellia) almasiensis. У вапняку L7 по балці Карагуз автором вперше описано мікробіальний біогерм [18]. У вапняках горлівської світи знайдено колоніальні масивні ругози Ivanovia, що раніше у розрізі не траплялись. Крім того, з'являються одиночні ругози Neokoninckophyllum, Amandophyllum, Yakovleviella, Bothrophyllum, Amygdalophylloides. Часті хететиди, звичайні табуляти Multithecopora.

Верхній карбон. В ісаєвській світі різко зменшується кількість решток бездисепиментних ругоз, але часто трапляються колоніальні ругози Ivanovia, Donastraea, табуляти та хететиди. У вапняках N2-3 часті колонії хететид і астреєвидних ругоз, що мають значні розміри і подекуди утворюють біогерми. Положення границі середнього і верхнього карбону дискусійне; зараз вона проводиться між вапняками N4 і N5. Авіловська світа вміщує мало решток кнідарій. Однак деякі вапняки переповнені ними. Серед них вапняк О61 з скупченнями одиночних ругоз Arctophyllum lugankaensis sp. nov., Bothrophyllum conicum та ін., що утворюють кораловий горизонт [25, 48]. У відслоненні Кам'яні Ворота поблизу с. Калинівка та у розрізі на околицях м. Біла Калитва у цих вапняках виділяються водоростеві органогенні споруди. Вапняки араукаритової світи лише подекуди вміщують рештки кнідарій. Серед них переважають каніноїдні ругози родів Yakovleviella, Arctophyllum, Orygmophyllum, Sestrophyllum. Хететиди відсутні. Серед табулят відомі Sinopora dendroides, Multithecopora flexuosa.

На окраїнах Донецького басейну та в ДДЗ, де кам'яновугільні відклади занурюються та перекриті молодими утвореннями, кнідарії вивчені не так детально. Суттєвих відмінностей у їх складі порівняно з Донбасом тут не виявлено. Однак фаціальні зміни впливають на поширення окремих таксонів. Значні глибини залягання карбону та фрагментарний відбір керну не сприяють детальному вивченню кнідарій ДДЗ. Були відомі лише поодинокі їх визначення. Дослідженнями автора значно поповнена колекція кнідарій, що дозволило виявити їх таксономічний склад та стратиграфічне поширення [41]. Більша частина решток виявлена у нижньому карбоні. Турнейських кнідарій знайдено небагато. Головним чином це рештки каніноїдних ругоз, серед яких із зорківської світи визначено типово турнейський вид Caninia aff. cornucopiae (Зорківська-370, 5971-5969 м). У цій же свердловині (5865-5880 м) виявлено ругози Keyserlingophyllum obliquum, які характеризують славківську світу. У свердловині Новодиканська-419 (4595-4668 м) знайдені одиночні ругози Calmiussiphyllum calmiussi, що часто трапляються у докучаєвській світі Донбасу. Нижньовізейські кнідарії виявлені у яблунівській, що ймовірно включає і рудівські верстви, пісківській та артюхівській світах. Це колоніальні гіллясті ругози Siphonodendron caespitosum, S. irregulare, табуляти Syringopora conferta, виявлені у св. Родниківська-384 (4920-4934 м), Василівська-7 (4668-4675 м), Лакизинська-7 (4550-4560 м). Вказані види типові для скелюватської світи Донбасу. У ДДЗ вони очевидно характеризують «нижньовізейську плиту» (XIII МФГ). Особливо багато представлені кнідарії солохівської світи (XIIа МФГ). Вони знайдені у керні свердловин Бережківска-7 (4177-4181 м), Пісківська-387 (4780-4800 м), Перекопівська-26 (4549-4558 м), Побиванська-454 (4745-4750 м) та ін. Найбільш примітна знахідка ругоз Aulophyllum, що у Донбасі відомі починаючи з донецької світи. Інші кнідарії представлені бездисепиментними ругозами Zaphrentites, Claviphyllum та табулятами Michelinia, Sutherlandia, Aulopora, Cladochonus. Близький характер фауни кнідарій властивий і андріяшівській та перекопівскій світам (XII, XI МФГ). Тут також знайдені одиночні ругози Aulophyllum, Dibunophyllum, Zaphrentites, Rotiphyllum, Claviphyllum. Табуляти представлені родами Cladochonus, Palaeacis. У св. Шумська-2 (4668-4682 м) знайдені колоніальні ругози Siphonodendron cf. rossicum.

Південне крило Воронезької антеклізи. Кнідарії карбону цього регіону суттєво відрізняються від відомих у Доно-Дніпровському прогині. За своїм таксономічним складом вони хоч і стоять ближче до Московської синеклізи, проте набагато чиселенніші і різноманітніші, що було показано Т.О. Козирєвою (1973). Багатша також фауна табулят та, особливо, хететид. Воронезька антекліза в цілому є унікальним районом світу, де широко представлені башкирські колоніальні ругози [33]. Тут зафіксована перша поява ряду середньокам'яновугільних колоніальних ругоз, серед яких Petalaxis, Protodurhamina, Opiphyllum.

Автором вивчались кнідарії, знайдені у вапняках, що розкриті параметричними свердловинами, пробуреними на північний схід від м. Харкова. Найчисельніші їх рештки виявлено у св. Дворічна-676. Це ругози Lithostrotion columellata, Siphonodendron asiatica, ?Diphyphyllum lateseptatum, ?Bothrophyllum inostranzewi, Palaeosmilia murchisoni stutchburyi, Dibunophyllum bipartitum tenue, Axophyllum lonsdaleiforme, хететиди Chaetetella repens, які вказують на візейський та серпуховський вік розкритих відкладів [20].

З карбону ЛВБ визначено більше ніж 60 видів різноманітних кнідарій - хететид, табулят, ругоз, більша частина яких зосереджена в володимирській і устилузькій світах [5, 42]. Серед них як за кількістю видів, так і за кількістю екземплярів різко переважають представники родин Lithostrotionidae d'Orbigni [16]. Колоніальні ругози устилузької світи відіграють важливу породоутворювальну роль, формуючи невеликі коралові біостроми та біогерми, які вперше описані автором у співавторстві з В.Ф. Шульгою [17]. Каркас цих органогенних споруд побудований головним чином гіллястими колоніями виду Siphonodendron junceum (Fleming).

У кам'яновугільних відкладах півдня України кнідарії знайдені тільки у Гірському Криму у складі безкореневої брили на правому березі р. Бодрак поблизу південної околиці с. Трудолюбівка. Автором виявлені прошарки, збагачені зруйнованими колоніальними ругозами Protodurhamina, табулятами Multithecopora та хететидами. Chaetetes, що вказують на ранньобашкирський вік цих вапняків, які до цього часу вважались ранньокам'яновугільними (О.Л. Ейнор, М.В. Вдовенко, 1959).

Стратиграфічне поширення кнідарій досліджено автором також для Південного Уралу, Серединного та Південного Тянь-Шаню, що дозволило виявити важливі надрегіональні рубежі у розвитку пізньопалеозойських кнідарій [11, 30].

На Південному Уралі вивчались головним чином середньо- і верхньокам'яновугільні та нижньопермські кнідарії. Основні підсумки, що стосуються середнього карбону, були підведені у кандидатській дисертації автора. Після її захисту автор працював у напрямі поглиблення досліджень, що стосувалися опису окремих видів табулят і сцифоїдних [8, 9], уточнення стратиграфічного поширення кнідарій [10, 27], вивчення пограничних відкладів нижнього і середнього карбону, башкирських і московських відкладів і їх міжрегіональної кореляції [7, 45, 47].

Для турнейських відкладів Серединного Тянь-Шаню найтиповішими є табуляти родів Syringopora, Kueichowpora, Pleurosiphonella, Michelinia, ругози Siphonophyllia, Amygdalophyllum, Cyathoclisia modavensis, Heterostrotion vesicotabulatum [14].

В низах візейського ярусу автором вперше описано колоніальні ругози Siphonodendron nigmadganovi sp. nov. [24], які трапляються разом з Heterostrotion та одиночними ругозами Arachnolasma vesiculosum, Siphonophyllia spumosoformis. У верхньовізейських відкладах з'являються гіллясті літостроціоніди Siphonodendron volkovae та одиночні ругози Arachnolasma sinense aseptata, Gangamophyllum, Kizilia; вперше описані табуляти роду Syringoalcyon [3].

У серпуховських відкладах знайдено багатий комплекс кнідарій, що включає ругози родів Arachnolasma, Gangamophyllum, Neoclisiophyllum, Kazachiphyllum, Tshernowiphyllum [46]. У Зеравшано-Гісарському регіоні Південного-Тянь-Шаню з вахшиварської світи визначені численні ругози, які домінують в європейських і уральських розрізах серпуховського ярусу (Lonsdaleia, Lithostrotion, Diphyphyllum, Palaeosmilia, Dibunophyllum, Gangamophyllum). Башкирські кнідарії відносяться до родів Protodurhamina, Fomichevella, Chaetetes (Boswellia), Multithecopora.

ЗАКОНОМІРНОСТІ РОЗВИТКУ та стратиграфічне значення CNIDARIA

Зміна таксономічного складу та еволюція. Підтверджено, що таксономічний склад, стратиграфічне і палеогеографічне поширення окремих таксонів кам'яновугільних кнідарій залежали від еволюційних перетворень, які відбувались на фоні постійних змін абіотичних умов. Максимальне таксономічне різноманіття кнідарій і найбільша кількість знайдених залишків припадає на окремі інтервали розрізу карбону, складені органогенними біокластичними і біоморфними вапняками, що подекуди вміщують органогенні споруди. Кнідарії представлені численними колоніальними та одиночними ругозами, табулятами, гідроїдними. Вони відповідають найсприятливішим періодам існування кнідарій - періодам розквіту (рис. 2).

У Донбасі такі інтервали відповідають: 1) волноваській світі (верхнє турне, підзона C1tc2); 2) скелюватській світі (нижнє візе, зони C1vb-d); 3) донецькій світі (верхнє візе, підзона C1vf2); 4) нижній частині кальміуської світи (верхній серпухов, зони C1sd-e); 5) нижній частині амвросіївської світи (нижній башкир, вапняки E1-2); 6) середній частині білокалитвенської світи (верхній башкир, вапняк I4); 7) верхам кам'янської і нижній частині алмазної світ (нижньомосковський під'ярус, вапняки K8 і L4-5); 8) середній частині горлівської та низам ісаєвської світ (верхньомосковський під'ярус, вапняки M4-6 і N2-3); 9) верхній частині авіловської світи (нижня і середня частини гжельського ярусу, вапняки O61 і P2-3).

На проміжні інтервали припадають найменші кількості знайдених решток кнідарій (часто вони взагалі відсутні) і визначених таксонів, серед яких переважають дрібні діафрагматофорні (бездисепиментні) ругози [2]. Карбонатні породи цих інтервалів складені хемогенними (біохемогенними), водоростевими, кременистими, глинистими, доломітизованими вапняками. Вони формувалися у достатньо різноманітних, але несприятливих для існування кнідарій умовах, відповідаючи періодам їх занепаду.

Встановлена автором [23, 47] зміна сприятливих та несприятливих абіотичних умов існування кнідарій відображає розвиток палеоекосистем, а інтервали різкого зменшення таксонів кнідарій і кількості знайдених екземплярів відповідають їх суттєвим перебудовам. Ці перебудови могли обмежуватися одним, або охоплювати декілька регіонів, чи навіть мати глобальний характер.

Вони часто супроводжувалися суттєвими еволюційними перетвореннями у різних гілках кнідарій. Проте подібні еволюційні тренди реконструюються з великими труднощами, оскільки значні інтервали розрізів карбону повністю позбавлені решток кнідарій і ми маємо справу лише з окремими ланками ланцюга безперервних перетворень деяких видів з виникненням мутацій, форм, підвидів і нових видів. За рідкісними виключеннями такі перетворення недоступні для вивчення. Тому більшість таксонів кнідарій криптогенні і лише для деяких з них вдається окреслити філогенетичні послідовності [10, 13, 25]. При цьому розрізи Донбасу у зв'язку з їх доступністю та стратиграфічною повнотою на думку автора залишаються найсприятливішими для філогенетичних реконструкцій кнідарій [31, 33]. Так, на матеріалі Донбасу вдається зафіксувати поступові перетворення в декількох генетичних гілках. Вони проявляються у намічених В.Д. Фомічовим (1953) послідовностях: Petalaxis donbassicus - P. maccoyanum - P. mohikana, Ivanovia sparsa - I. podolskiens - I. humboldti; Donophyllum reticulatum - D. intermedium - D. diphyphylloideum, що розглядаються автором як еволюційні [13]. У розвитку роду Fomichevella Fedorowski автором простежена видова послідовність F. gorsky - F. amplexoides - F. stuckenbergi - F. uralica [10], а вивчення представників роду Bothrophyllum дозволило в деяких ланках виявити філогенетичні зв'язки окремих видів. Однією з таких ланок є поява Bothrophyllum conicum у послідовності B. pseudoconicum - B. conicum [25]. Дослідження ругоз із нового місцезнаходження Донбасу проливає світло на походження поширених у середньому карбоні Євразії колоніальних гіллястих ругоз Protodurhamina Kosyreva від одиночних ругоз Dibunophyllum sp. nov. [35].

Для візейського віку особливо примітною є поява колоній Siphonodendron M'Coy. Проведені дослідження підтверджують збірний характер роду [15, 24]. Оскільки на матеріалі з візе Англії Д.Р. Надсом (1993) було показано, що пізньовізейські Siphonodendron виникли від Dorlodotia Salйe, то ранньовізейські ругози, що відносились до цього роду, повинні розглядатись у складі інших родів. Автор припускає, що вони можуть походити від турнейських Dematophyllum Wu et Jiang [8].

Біостратиграфія. Для нижнього карбону Донбасу автором отримані нові дані щодо систематичного складу та стратиграфічного поширення кнідарій. Для нижнього карбону Донбасу Н.П. Василюк (1990) виділяє 12 коралових зон C1-C12: 4 - в турнейському, 4 - візейському і 4 - серпуховському ярусах. Автором ця схема деталізована стосовно середини візейського ярусу, де на нижню частину стильської світи припадає інтервал-зона, а у її верхній частині та донецькій світі виділяється чотири комплексні зони замість двох (С6 і С7) [21]. Розвиток кнідарій тісно пов'язаний з історією Донецького палеобасейну у кам'яновугільному періоді. Зокрема інтервал-зони, в яких кнідарії зустрічаються зрідка, або не знайдені взагалі, у першому наближенні співпадають з регресивними частинами осадових циклів. Подібні закономірності властиві і іншим регіонам України, зокрема ДДЗ та ЛВБ.

За результатами вивчення кнідарій (ругоз, хететид і табулят), зібраних з опорних розрізів нижнього карбону Тянь-Шаню, автором розроблена біозональна схема. Виділено комплексні зони: Cyathoclisia modavensis, Heterostrotion vesicotabulatum, Arachnolasma vesiculosum - Siphonophyllia spumosoformis, Arachnolasma sinense aseptata - Siphonodendron volkovae, Arachnolasma dibunophylloides - Gangamophyllum oblongum, Arachnolasmia karatawica - Neoclisiophyllum simonovi, Kazachiphyllum - Tshernowiphyllum [11], що за своїм об'ємом приблизно відповідають горизонтам регіональної стратиграфічної схеми нижнього карбону (2007).

На підставі міжрегіональних зіставлень кам'яновугільних відкладів вивчених регіонів автором виявлені найважливіші (надрегіональні) кореляційні рівні, пов'язані з розвитком кнідарій і суттєвими незворотніми змінами їх таксономічного складу [11, 29, 30, 32]. Вони виділяються у пограничних турнейсько-візейських, нижньо-верхньовізейських, нижньо-верхньосерпуховських, нижньо-середньокам'яновугільних (рис. 3), а також у верхньовізейських, середньо-верньокам'яновугільних, нижній частині башкирських, нижній частині московських, та касимовсько-гжельських відкладах. Ці рівні обумовлювались комплексом взаємопов'язаних евстатичних, палеотектонічних, палеогеографічних, у тому числі палеокліматичних та інших подій в геологічній історії як конкретних територій, так і Землі в цілому, та призводили до найбільш суттєвих змін у складі кнідарій. Вони утворюють своєрідний каркас, який дозволяє корелювати розрізи карбону вивчених регіонів між собою та зі стратотиповими розрізами Бельгії, Підмосков'я та Уралу.

Виділені автором для окремих стратиграфічних інтервалів Донбасу, Тянь-Шаню та західного схилу Південного Уралу комплексні зони, хоча й розділені окремими інтервал-зонами, проте характеризують майже весь розріз нижнього та середнього карбону, відображаючи специфічні особливості історії геологічного розвитку кожного з палеобасейнів. Зіставлені комплексні зони за кнідаріями Донбасу із виділеними автором зонами нижнього карбону Тянь-Шаню і стратотиповими розрізами західного схилу Південного Уралу [7, 10]. Проведена також кореляція окремих стратиграфічних інтервалів Донбасу із стратотиповими розрізами московського ярусу. Спільними видами, які дозволяють це зробити, є Petalaxis donbassicus, Ivanovia humboldti, Bothrophyllum conicum та ін. [25, 47].

Автором також показано, що аналогами стратиграфічного інтервалу K8-L5 Донбасу, може бути цнінська світа (горизонт) СЄП та Уралу (Р.М. Іванова, 2008), нижня частина імендяшевського горизонту західного схилу Південного Уралу, ахунтауський горизонт Тянь-Шаню, середня частина формації Ванес Кантабрійських гір та верхня частина формації Бенксі на сході Китаю [13, 34, 47].

Реконструкція умов формування карбонатних порід

Найповніше реконструкція умов карбонатної седиментації проведена для кам'яновугільної товщі Донбасу [23]. Виконані дослідження підтверджують раніше зроблений висновок про утворення нижньокам'яновугільної карбонатної товщі цієї території в умовах теплого мілководно-морського басейну. Розпочавшись наприкінці девону, формування карбонатних порід продовжувалось протягом турнейського та більшої частини візейського віків. Воно є результатом декількох трансгресивно-регресивних циклів - бузинівского, оленівського і єфремівського (Д.Є. Айзенверг, 1958). Трансгресивні фази цих циклів супроводжувались нагромадженням карбонатних осадів, встановленням фотозойних обстановок, в яких утворювались органогенні карбонатні осади, а при збільшенні солей кальцію і магнію - біохемогенні та хемогенні вапняки і доломіти. На регресивних фазах циклів періодично виникали (можливо на фоні відносної ізоляції басейнів і опріснення) застійні безкисневі умови. Привнесення у морський басейн значної кількості заліза у пізньопорфіритовському часі призводило до утворення сферосидеритів, порушуючи або повністю призупиняючи процес карбонатної седиментації.

Суттєва зміна умов седиментації встановлюється також на рівні турнейсько-візейської границі. У Донбасі верхи турнейського ярусу складені глинистими вапняками і сланцями докучаєвської світи із специфічною, часто ендемічною фауною кнідарій. Вище вони різко змінюються біокластичними вапняками скелюватської світи з багатою фауною нижнього візе, яка має значне географічне поширення. За літологічними ознаками та зміною фауни цей рубіж простежується також на Уралі, в Західній Європі, Центральній Азії, Китаї, Японії, Австралії і пояснюється глобальною евстатичною подією (Е. Поті, 2007). О.Ю. Лукін (2002) прийшов до висновку про особливий етап розвитку біосфери на рубежі турнейського і візейського віків, індикатором якого є сухарні глини. Не виключено, що цей етап продовжувався до середини візейського віку.

У морських водах стильського часу стрімко зростає вміст кремнію, утворюються відновлювальні безкисневі умови, що сприяли накопиченню та збереженню органічної речовини і утворенню кременисто-карбонатних та кременисто-глинистих порід. Проведені дослідження та узагальнення опублікованих даних, які стосуються візейських сіліцитів, свідчать про те, що кременисті породи виникли у вузькій узбережній смузі морів, що омивали палеоконтинент, та у Доно-Дніпровському басейні. Висновок щодо мілководності стильського моря збігається з результатами досліджень Д.Є. Айзенверга (1958) та В.І. Полєтаєва (1981). На думку автора, необхідний для утворення кременистих порід кремнезем вивільнявся в результаті латеритного вивітрювання високих ділянок палеоконтиненту та у розчиненому вигляді транспортувався у морські басейни палеоріками. Ранньотульський час, коли формувалися кременисті породи, збігається з максимумом бокситоутворення в центральних частинах давньої суші (Б.М. Михайлов та ін., 1980). Виникнення кременистих товщ у віддалених одна від одної шельфових частинах палеоконтиненту обумовлене палеокліматичними і палеотектонічними чинниками і тому відбувалося майже одночасно, що підтверджується наявними біостратиграфічними даними. Вперше виділена кременисто-карбонатна субформація [26] є додатковим елементом раньотульського латерального формаційного ряду, що об'єднує континентальні та морські відклади різного генезису.