litosphereЛитосфераLITHOSPHERE (Russia)1681-90042500-302XA.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry10.24930/2500-302X-2025-25-1-61-78AWJNYRlitosphere-2233Research ArticleСтатьиArticlesЛитологическое, палеонтологическое и геохимическое обоснование ранневенлокского (ранний силур) перерыва в осадконакоплении в разрезе западного склона Северного Урала (р. Верхняя Косью)Lithologic, paleontologic and geochemical foundation of the Early Wenlockian (Early Silurian) sedimentation break in the western slope of the Northern Urals section (Verkhnaya Kos’yu River)ПономаренкоЕ. С.PonomarenkoE. S.

167982, Сыктывкар, ул. Первомайская, 54

Evgeniy S. Ponomarenko

54 Pervomaiskaya st., Syktyvkar 167982

esponomarenko@geo.komisc.ruСоколоваЛ. В.SokolovaL. V.

167982, Сыктывкар, ул. Первомайская, 54

Liubov V. Sokolova

54 Pervomaiskaya st., Syktyvkar 167982

sokolova@geo.komisc.ruИнститут геологии им. академика Н.П. Юшкина ФИЦ Коми НЦ УрО РАНРоссияN.P. Yushkin Institute of Geology, FRC Komi SC UB RASRussian Federation2025100320252516178Copyright © Пономаренко Е.С., Соколова Л.В., 20252025Пономаренко Е.С., Соколова Л.В.Ponomarenko E.S., Sokolova L.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.lithosphere.ru/jour/article/view/2233Объект исследований

Объект исследований. Изучены нижнесилурийские карбонатные отложения в разрезе П-ВК6 (бассейн верхнего течения р. Илыч, Северный Урал).

Материал и методы

Материал и методы. Материалом для статьи послужило полевое описание разреза и образцы горных пород (24 образца), изученные классическими оптико-микроскопическими и изотопными методами. Выделение конодонтовых элементов из карбонатных пород проводилось по стандартной методике в 8%-й уксусной кислоте.

Результаты

Результаты. Поверхность перерыва в осадконакоплении представлена эрозионной поверхностью и кавернами в микробиальных ламинитах. Среди элементов подземного палеокарста выделяются два типа: 1) вертикальные полости (до 2–3 см), залеченные гравитационным кальцитом с волокнистым погасанием и блоковым спаритом; 2) палеопустоты (от 5 до 20 см) неправильной или трубкообразной формы, заполненные слоистым глинисто-карбонатным осадком. Первый тип отмечается до глубины 2.5 м непосредственно ниже поверхности перерыва. Этот интервал также подчеркивается изотопным трендом “линии метеорного кальцита” (изменчивые значения δ13С и неизменные значения δ18О). Второй тип заполнен в основном глинистодоломитовым материалом, вероятно, нерастворимым осадком из растворенных пород. Максимальная глубина регистрации этих элементов – 5 м ниже поверхности перерыва. Биостратиграфический анализ конодонтов показал, что карстованию подверглись породы маршрутнинского горизонта теличского яруса. Из отложений выше перерыва в осадконакоплении определен вид Ozarkodina bohemica (Walliser), что позволило впервые палеонтологически подтвердить существование регионального перерыва на границе маршрутнинского горизонта лландоверийского отдела и войвывского горизонта венлокского отдела.

Заключение

Заключение. Возраст перерыва в осадконакоплении, таким образом, на основании биостратиграфических данных и региональных предпосылок определяется как ранневенлокский.

Research subject

Research subject. Lower Silurian carbonate deposits in the P-VK6 section (basin of the upper reaches of the Ilych River, Northern Urals).

Materials and methods

Materials and methods. The material for the article comprises a field description of a section and 24 rock samples studied by classical optical microscopic and isotopic methods. The extraction of conodont elements from carbonate rocks was carried out according to a standard procedure in 8% acetic acid.

Results

Results. The surface of the sedimentation break is represented by an erosional surface and voids in the microbial laminites. Two types are distinguished among the underground palaeokarst elements: (i) vertical cavities (up to 2.0–3.0 cm) filled with gravitational calcite with fibrous extinction and blocky sparite; and (ii) palaeovoids (5.0–20 cm) with irregular to tube-shaped, filled with laminar clay-carbonate sediments. The first type is located at a depth of up to 2.5 m directly below the surface of the sedimentation break. This interval is also highlighted by the Meteoric Calcite Line isotopic trend (variable δ13C values and invariable δ18O values). The second type is filled mainly with clayey-dolomite material, probably the insoluble sediments derived from rock dissolution. The maximum recording depth for these elements is 5.0 m below the surface of the sedimentation break. Biostratigraphic analysis of conodonts demonstrated that the rocks of the Marshrut regional stage of the Telychian underwent karsting. From the deposits overlying the paleokarst, species Ozarkodina bohemica (Walliser) was determined, which made it possible for the first time to paleontologically confirm the regional gap throughout the Marshrut regional stage of the Llandovery age and Vo`jvyv regional stage of the Wenlock age.

Conclusions

Conclusions. The sedimentation break age, based on biostratigraphic data and regional background, is determined to be Early Wenlockian.

нижний силуркарбонатные породыперерыв в осадконакоплениипалеокарстконодонтыбиостратиграфияLower Siluriancarbonate depositssedimentation breakpalaeokarstconodontsbiostratigraphyРабота была выполнена в рамках тем НИР “Осадочные формации: вещество, седиментация, литогенез, геохимия, индикаторы литогенеза, реконструкция осадконакопления” (№ 1021062311457-5-1.5.6) и “Эволюция биоты и среды ее обитания как основа расчленения и геологической корреляции осадочного чехла Печорской плиты и ее складчатого обрамления” (№ 122040600008-5)This work was carried out within the framework of the research projects of the Ministry of Science and Higher Education of Russian Federation (No. 1021062311457-5-1.5.6 and No. 122040600008-5)ReferencesАнтошкина А.И., Афанасьев А.К., Безносова Т.М. (1989) Новая стратиграфическая схема верхнего ордовика и силура севера Урала (елецкая зона). Сыктывкар: Коми НЦ УрО АН СССР, 16 с.Allan J.R., Matthews R.K. (1982) Isotope signatures associated with early meteoric diagenesis. Sedimentology, 29, 797-817.Антропова Е.В., Соколова Л.В. (2016) Новые данные о силурийских строматопороидеях и конодонтах разреза р. Падиметывис (поднятие Чернова). Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента: материалы 25-й науч. конф. Сыктывкар: Геопринт, 1-7.Antoshkina A.I., Afanas`ev A.K., Beznosova T.M. (1989) New stratigraphic scheme of the Upper Ordovician and Silurian of the north of the Urals (Yelets zone). Syktyvkar, Komi NTs UrO AN SSSR, 16 p. (In Russ.)Безносова Т.М. (2008) Сообщества брахиопод и биостратиграфия верхнего ордовика, силура и нижнего девона северо-восточной окраины палеоконтинента Балтия. Екатеринбург: УрО РАН, 217 с.Antropova E.V., Sokolova L.V. (2016) New data on the Silurian stromatoporoids and conodonts of the Padymejtyvis River section (Chernov Uplift). Structure, matter, history of the lithosphere of the Timan-Northern Urals segment. Materials of the 25th scientific conference. Syktyvkar, Geoprint, 1-7. (In Russ.)Безносова Т.М., Лукин В.Ю. (2009) Войвывский горизонт – новое стратиграфическое подразделение. Геология и минеральные ресурсы Европейского Северо-Востока России: материалы XV Геол. съезда Республики Коми. Т. II. Сыктывкар: ИГ Коми НЦ УрО РАН, 15-18.Belyaeva N.V., Yudin V.V., Korzun A.L., Belyaev A.A., Rudygin V.R., Grin’ko T.G., Beznosova T.M., Antoshkina A.I., Mikhailova Z.P., Stepanchak Ya.V. (1997) Deep structure of the western slope of the Urals in the Soch’inskaya anticline (according to parametric well 1-Verkhnaya Soch’ drilling). Syktyvkar, IG Komi NTs URO RAN, 80 p. (In Russ.)Безносова Т.М., Матвеев В.А. (2024) Стратотипический разрез войвывского горизонта венлока (западный склон Приполярного Урала). Литосфера, 24(1), 81-97. https://doi.org/10.24930/1681-9004-2024-24-1-81-97Beznosova T.M. (2008) Brachiopod communities and biostratigraphy of the Upper Ordovician, Silurian and Lower Devonian of the northerneastern margin of the Baltica palaeocontinent. Ekaterinburg, UrO RAN, 2017 p. (In Russ.)Безносова Т.М., Мянник П. (2005) Граница лландовери и венлока на севере палеоконтинента Балтия. Докл. АН, 401(5), 1-4.Beznosova T.M., Lukin V.Yu. (2009) Vojvyv regional stage a new stratigraphic division. Geology and mineral resources of the European North-East of Russia: Materials of the XV Geological Congress of the Komi Republic. V. II. Syktyvkar, IG Komi NTc UrO RAN, 15-18. (In Russ.)Безносова Т.М., Лукин В.Ю., Мянник П. (2016) Возраст горизонтов нижнего силура Европейского СевероВостока. Вестн. ИГ Коми НЦ УрО РАН, 263(11), 10-14. https://doi.org/10.19110/2221-1381-2016-11-10-14Beznosova T.M., Matveev V.A. (2024) Stratotypic section of the Wenlockian Voyvyv horizon (western slope of the Subpolar Urals). Lithosphere (Russia), 24(1), 81-97. https://doi.org/10.24930/1681-9004-2024-24-1-81-97Безносова Т.М., Матвеев В.А., Шамсутдинова Л.Л. (2020) Новые данные по стратиграфии и обновленная схема корреляции верхнего ордовика и силура Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции и Севера Урала. Изв. Коми НЦ УрО РАН. Сер.: Науки о Земле, 46(6), 75-89. https://doi.org/10.19110/1994-5655-2020-6-75-89Beznosova T.M., Männik P. (2005) The Llandovery and Wenlock boundary in the north of the Baltic paleocontinent. Dokl. AN, 401(5), 1-4. (In Russ.)Безносова Т.М., Мянник П., Майдль Т.В., Лукин В.Ю., Матвеев В.А. (2014) Условия осадконакопления и биота на рубеже лландовери и венлока (поднятие Чернова). Вестн. ИГ Коми НЦ УрО РАН, 231(3), 14-18.Beznosova T.M., Lukin V.Yu., Mannik P. (2016) Age of horizons of the Lower Silurian of the European Northeast. Vestn. IG Komi NTs UrO RAN, 263(11), 10-14. https://doi.org/10.19110/2221-1381-2016-11-10-14. (In Russ.)Беляева Н.В., Юдин В.В., Корзун А.Л., Беляев А.А., Родыгин В.Р., Гринько Т.Г., Безносова Т.М., Антошкина А.И., Михайлова З.П., Степанчак Я.В. (1997) Глубинное строение западного склона Урала в районе Сочьинской антиклинали (по данным бурения параметрической скважины 1-Верхняя Сочь). Сыктывкар: ИГ Коми НЦ УрО РАН, 80 с.Beznosova T.M., Matveev V.A., Shamsytdinova L.L. (2020) New data on stratigraphy and an updated correlation sheme for the Upper Ordovician and Silurian of the Timan-Pechora oil and gas province and the northern Urals. Izv. Komi NTs UrO RAN. Ser.: Nauki o Zemle, 46(6), 75-89. https://doi.org/10.19110/1994-5655-2020-6-75-89. (In Russ.)Варсанофьева В.А. (1940) Геологическое строение территории Печоро-Илычского государственного заповедника. Тр. Печоро-Илычского гос. заповедника, вып. 1, 5-214.Beznosova T.M., Männik P., Maydl’ T.V., Lukin V.Yu., Matveev V.A. (2014) Depositional conditions and biota at the Llandovery/Wenlock boundary. Vestn. IG Komi NTs UrO RAN, 231(3), 14-18. (In Russ.)Жемчугова В.А., Мельников С.В., Данилов В.Н. (2001) Нижний палеозой Печорского нефтегазоносного бассейна (строение, условия образования, нефтегазоносность). М.: Академиия горных наук, 110 с.Calner M., Jeppsson L. (2003) Carbonate platform evolution and conodont stratigraphy during the middle Silurian Mulde Event, Gotland, Sweden. Geol. Mag., 140(2), 173-203. https://doi.org/10.1017/S0016756802007070Иванов К.С. (1987) Методы поисков и выделения конодонтов. Методические рекомендации. Свердловск, УНЦ АН СССР, 117 с.Explanatory note to the stratigraphic scheme of the Urals (Precambrian, Paleozoic) (1994) (Ed. by N.Ya. Antsygin). Ekaterinburg. 95 p. (In Russ.)Матвеев В.А., Безносова Т.М. (2023) Характеристика отложений верхнего венлока и нижнего лудлова в опорном разрезе силура на поднятии Чернова (Тимано-Печорская нефтегазоносная провинция). Нефтегазовая геология. Теория и практика, 18(4). https://doi.org/10.17353/2070-5379/46_2023Flügel E. (2010) Microfacies of Carbonate Rocks, analysis, interpretation and application. Berlin, Springer, 984 p.Мельников С.В. (1999) Конодонты ордовика и силура Тимано-Североуральского региона. СПб.: ВСЕГЕИ, 136 с.Ivanov K.S. (1987) Methods for searching and isolating conodonts. Guidelines. Sverdlovsk, UNTs AN SSSR, 117 p. (In Russ.)Объяснительная записка к стратиграфическим схемам Урала (докембрий, палеозой) (1994) (Сост. Н.Я. Анцыгин). Екатеринбург. 95 с.Jeppsson L. (1997) A new latest Telychian, Sheinwoodian and Early Homerian (Early Silurian) Standard Conodont Zonation. Transactions Royal Soc. Edinburgh: Earth Sci., 88, 91-114.Опорные разрезы верхнего силура и нижнего девона Приполярного Урала (1983) (Отв. ред. В.С. Цыганко, В.А. Чермных). Сыктывкар: Коми филиал АН СССР, 74 с.Lee J.-H., Riding R. (2021) Keratolite-stromatolite consortia mimic domical and branched columnar stromatolites. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 571, 110288. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2021.110288Опорные разрезы верхнего ордовика и нижнего силура Приполярного Урала (1987) (Отв. ред. В.С. Цыганко, В.А. Чермных). Сыктывкар: Коми филиал АН СССР, 1987, 94 с.Lohmann K.C. (1988) Geochemical Patterns of Meteoric Diagenesis System and their Application to studies of Paleokarst. Paleokarst. Berlin; Heidelberg; New York; London; Paris; Tokyo; Hong Kong, Springer Verlag, 58-80.Соколова Л.В. (2022) Конодонты лландовери (нижний силур) обнажения 229 на р. Кожым (западный склон Приполярного Урала). Региональная геология и металлогения, 91, 45-51. https://doi.org/10.52349/08697892_2022_91_45-51Luo C., Pei Y., Richoz S., Li Q., Reitner J. (2022) Identification and Current Palaeobiological Understanding of “Keratosa”-Type Nonspicular Demosponge Fossils in Carbonates: With a New Example from the Lowermost Triassic, Armenia. Life, 12, 1348. https://doi.org/10.3390/life12091348Шеболкин Д.Н. (2023) Особенности состава, строения и условий формирования венлокских отложений южной части гряды Чернышева (Тимано-Североуральский регион). Нефтегазовая геология. Теория и практика, 18(1). https://doi.org/10.17353/20705379/9_2023Männik P., Antoshkina A.I., Beznosova T.M. (2000) The Llandovery-Wenlock boundary in the Russian Arctic. Proc. Estonian Academy of Sciences. Geology, 49(2), 104-112.Шеболкин Д.Н., Мянник П. (2014) Венлокские отложения южной части гряды Чернышева (Тимано-Североуральский регион). Литосфера, (1), 33-40.Männik P., Bogolepova O.K., Põldevere A., Gubanov A.P. (2009) New data on Ordovician-Silurian conodonts and stratigraphy from the Severnaya Zemlya Archipelago, Russian Arctic. Geol. Mag., 146(4), 497-516.Юдин В.В. (1983) Варисциды Северного Урала. Л.: Наука, 173 с.Matveev V.A., Beznosova T.M. (2023) Characterization of Upper Wenlock and Lower Ludlow deposits in the Silurian reference`s section on the Chernov Uplift (Timan-Pechora Oil and Gas Province). Neftegazovaya geologiya. Teoriya i praktika, 18(4). https://doi.org/10.17353/20705379/46_2023. (In Russ.)Юдин В.В. (1994) Орогенез севера Урала и Пай-Хоя. Екатеринбург: УИФ “Наука”, 286 с.Matveev V.A., Beznosova T.M., Gömze L.A. (2020) Wenlock-Ludlow boundary sediments on Chernov uplift (Arctic region of Russia). Építő anyag – J. Silicate Based and Composite Materials, 72(5), 169-173. https://doi.org/10.14382/epitoanyag-jsbcm.2020.28Allan J.R., Matthews R.K. (1982) Isotope signatures associated with early meteoric diagenesis. Sedimentology, 29, 797-817.Mel’nikov S.V. (1999) Conodonts of the Ordovician and Silurian of the Timan-Northern Urals region. Saint Petersburg, VSEGEI, 136 p. (In Russ.)Calner M., Jeppsson L. (2003) Carbonate platform evolution and conodont stratigraphy during the middle Silurian Mulde Event, Gotland, Sweden. Geol. Mag., 140(2), 173-203. https://doi.org/10.1017/S0016756802007070Neuwieler F., Kershaw S., Boulvain F., Matysik M., Sendino C., McMeamin M., Munnecke A. (2023) Keratose sponges in ancient carbonates A problem of interpretation. Sedimentology, 70, 927-969. https://doi.org/10.1111/sed.13059Flügel E. (2010) Microfacies of Carbonate Rocks, analysis, interpretation and application. Berlin: Springer, 984 p.Reference sections of the Upper Silurian and Lower Devonian of the Subpolar Urals (1983) (Ed. by V.S. Tsyganko, V.A. Chermnykh). Syktyvkar, Komi filial AN SSSR, 74 p. (In Russ.)Jeppsson L. (1997) A new latest Telychian, Sheinwoodian and Early Homerian (Early Silurian) Standard Conodont Zonation. Transactions Royal Soc. Edinburgh: Earth Sci., 88, 91-114.Reference sections of the Upper Ordovician and Lower Silurian of the Subpolar Urals (1987) (Ed. by V.S. Tsyganko, V.A. Chermnykh). Syktyvkar, Komi filial AN SSSR, 94 p. (In Russ.)Lee J.-H., Riding R. (2021) Keratolite-stromatolite consortia mimic domical and branched columnar stromatolites. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 571, 110288. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2021.110288Shebolkin D.N. (2023) Features of the composition, structure and conditions of Wenlock deposits formation in the southern part of the Chernyshev Ridge (Timan-Northern Urals region). Neftegazovaya geologiya. Teoriya i praktika, 18(1). https://doi.org/10.17353/2070-5379/9_2023. (In Russ.)Lohmann K.C. (1988) Geochemical Patterns of Meteoric Diagenesis System and their Application to studies of Paleokarst. Paleokarst. Berlin; Heidelberg; New York; London; Paris; Tokyo; Hong Kong: Springer Verlag, 58-80.Shebolkin D.N., Mannik P. (2014) Wenlock deposits of the southern part of the Chernyshev Ridge (Timan-Northern Urals region). Lithosphere (Russia), 1, 33-40. (In Russ.)Luo C., Pei Y., Richoz S., Li Q., Reitner J. (2022) Identification and Current Palaeobiological Understanding of “Keratosa”-Type Nonspicular Demosponge Fossils in Carbonates: With a New Example from the Lowermost Triassic, Armenia. Life, 12, 1348. https://doi.org/10.3390/life12091348Slavik L. (2014) Revision of the conodont zonation of the Wenlock-Ludlow boundary in the Prague Synform. Estonian J. Earth Sci., 63(4), 305-311. https://doi.org/10.3176/earth.2014.35Männik P., Antoshkina A.I., Beznosova T.M. (2000) The Llandovery-Wenlock boundary in the Russian Arctic. Proc. Estonian Academy of Sciences. Geology, 49(2), 104-112.Sokolova L.V. (2018) The Early Silurian Ozarkodina kozhimica group (Conodonta) from the Subpolar Urals. Vestnik of Institute of Geology of Komi Science Center of Ural Branch RAS, 286(10), 30-34. https://doi.org/10.19110/2221-1381-2018-10-30-34Männik P., Bogolepova O.K., Põldevere A., Gubanov A.P. (2009) New data on Ordovician-Silurian conodonts and stratigraphy from the Severnaya Zemlya Archipelago, Russian Arctic. Geol. Mag., 146(4), 497-516.Sokolova L.V. (2022) Conodonts of the Llandovery (Lower Silurian) of the outcrop-229 on the Kozhym River (western slope of the Subpolar Urals). Regional’naya geologiya i metallogeniya, 91, 45-51. https://doi.org/10.52349/08697892_2022_91_45-51. (In Russ.)Matveev V.A., Beznosova T.M., Gömze L.A. (2020) Wenlock-Ludlow boundary sediments on Chernov uplift (Arctic region of Russia). Építő anyag – J. Silicate Based and Composite Materials, 72(5), 169-173. https://doi.org/10.14382/epitoanyag-jsbcm.2020.28Varsanof’eva V.A. (1940) Geologic construction of Pechora-Ilych national reserve. Tr. Pechoro-Ilychskogo gos. zapovednika, vyp. 1, 1-214. (In Russ.)Neuwieler F., Kershaw S., Boulvain F., Matysik M., Sendino C., McMeamin M., Munnecke A. (2023) Keratose sponges in ancient carbonates A problem of interpretation. Sedimentology, 70, 927-969. https://doi.org/10.1111/sed.13059Yudin V.V. (1983) Variscides of the Northern Urals. Leningrad, Nauka Publ., 173 p. (In Russ.)Slavik L. (2014) Revision of the conodont zonation of the Wenlock-Ludlow boundary in the Prague Synform. Estonian J. Earth Sci., 63(4), 305-311. https://doi.org/10.3176/earth.2014.35Yudin V.V. (1994) Orogenesis of the northern part of Urals and Pai-Khoi. Ekaterinburg, UIF “Nauka”, 286 p. (In Russ.)Sokolova L.V. (2018) The Early Silurian Ozarkodina kozhimica group (Conodonta) from the Subpolar Urals. Vestnik of Institute of Geology of Komi Science Center of Ural Branch RAS, 286(10), 30-34. https://doi.org/10.19110/2221-1381-2018-10-30-34Zhemchugova V.A., Mel’nikov S.V., Danilov V.N. (2001) Lover Paleozoic Pechora oil and gas basin (structure, conditions of formation, oil and gas contwent). Moscow, Akademiiya gornykh nauk, 110 p. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.