Microbial structures as sedimentary environments indicators in limestones of the Kizel regional substage on the Middle Urals eastern slope

The microbial structures of various genesis are rock-forming components in limestones of the Kizelovian regional substage (the Tournaisian stage) on the Middle Urals eastern slope. Comprehensive petrographic analysis of distinct grains allowed to reconstruct the carbonate platform depositional environments. Microbial structures in this study include: 1) calcitarcha (calcite “spheres” and similar sub-circular microfossils), 2) bioclasts of calcareous green algae, 3) bioclasts of calcified cyanobacteria/calcimicrobes (or calcibionts), 4) most peloids and traces of grains micritization, 5) oncolites (oncoids) and intraclasts of other microbialites. Environmental indicators evidence that sedimentation throughout the Kizelovian time was carried out within the upper subtidal photic zone, in conditions of high salinity and limited water circulation. A distribution of microfacies shows that the basin depth at an average corresponded to the normal wave basis. Microbiota taxonomic composition and bottom configuration features largely determined differences in sediment deposition characteristics. Some carbonate sedimentology terminologic issues are also discussed in this article.

Средний Урал, карбонатная платформа, нижний карбон, кизеловский горизонт, микрофации, кальцитархи, зеленые водоросли, цианобактерии, пелоиды, микробиалиты, обстановки осадконакопления, the Middle Urals, carbonate platform, the Lower Carboniferous, the Kizelovian regional substage, microfacies, calcitarcha, green algae (Chlorophyta), cyanobacteria, peloids, microbialites, sedimentary environments

1. Антошкина А.И., Пономаренко Е.С., Канева Н.А. (2014) Фенестровые известняки - специфика позднедевонских морей, Тимано-Североуральский регион. Литология и полез. ископаемые, (6), 493-505.

2. Афанасьева М.С., Амон Э.О. (2014) Фоссилизация скелетов радиолярий. Становление скелета у различных групп организмов и биоминерализация. Серия “Гео-биологические системы в прошлом”. М.: ПИН РАН, 104-131.

3. Вдовенко М.В., Гроздилова Л.П., Раузер-Черноусова Д.М., Рейтлингер Е.А., Сабиров А.А. (1993) Справочник по систематике фораминифер палеозоя (за исключением эндотироидей и пермских многокамерных лагеноидей). М.: Наука, 126 с.

4. Горбачик Т.Н., Долицкая И.В., Копаевич Л.Ф., Пирумова Л.Г. (1996) Микропалеонтология. М.: МГУ, 112 с.

5. Журавлева И.Т., Лучинина В.А., Мешкова Н.П., Пельман Ю.Л., Репина Л.Н., Бородаевская З.В. (1983) Экология населения раннекембрийского бассейна Сибирской платформы (на примере Атдабанского рифоида). “Проблемы экологии фауны и флоры древних бассейнов”. К I Международному конгрессу по палеоэкологии. Тр. ПИН АН СССР, 194. М.: Наука, 33-43.

6. Иванова Е.А. (1958) Развитие фауны в связи с условиями существования. М.: АН СССР, 303 с.

7. Иванова Р.М. (2013) Известковые водоросли карбона Урала. Екатеринбург: РИО УрО РАН, 244 с.

8. Кабанов П.Б. (2000) Микритизация осадочных частиц как фациальный индикатор в мелководно-морских карбонатных породах. Бюллетень МОИП. Отд. Геол., 75(4), 39-48.

9. Канева Н.А., Пономаренко Е.С., Шевчук С.С. (2013) Проблема генетической интерпретации Calcisphaera insertae sedis (на примере верхнедевонских отложений Тимано-Печорского региона). Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН, (12), 15-19.

10. Кузнецов В.Г. (2007) Литология. Осадочные горные породы и их изучение. М.: Недра, 511 с.

11. Кузнецов В.Г. (2016) Эволюция осадочного породообразования в истории Земли. М.: Научный мир, 212 с.

12. Кучева Н.А. (2014) Особенности распространения фациальных комплексов макрофауны в карбонатных отложениях турнейского яруса разреза “Першино” (восточный склон Среднего Урала). Ежегодник-2013, Тр. ИГГ УрО РАН. Вып. 161, 32-38.

13. Лучинина В.А. (1990) Кальцибионты - известковые водоросли венда-фанерозоя. Автореф. дис. … докт. геол.-мин. наук. Новосибирск: ИГиГ СО РАН. 33 с.

14. Марков А.В. (2009) Зачем цианобактерии вьют из себя веревки. “Элементы”. Новости науки, 19.11.2009. http://elementy.ru/novosti_nauki/431195/Zachem_tsianobakterii_vyut_iz_sebya_verevki

15. Марковский Б.П. (1966) Методы биофациального анализа. М.: Недра, 271 с.

16. Маслов В.П. (1973) Атлас породообразующих организмов. М.: Наука, 257 с.

17. Мизенс Г.А., Кулешов В.Н., Сапурин С.А., Степанова Т.И., Петров О.Л. (2016) Некоторые особенности геохимии стабильных изотопов углерода и кислорода (δ13С и δ18О) в разрезе изолированной карбонатной платформы на востоке Урала (фаменский и турнейский ярусы). Литосфера, (3), 126-138.

18. Мизенс Г.А., Степанова Т.И., Кучева Н.А., Сапурин С.А. (2014) Геохимические особенности известняков и условия осадконакопления на изолированной карбонатной платформе в позднем девоне и начале карбона на восточной окраине Урала. Литосфера, (6), 53-76.

19. Петров П.Ю. (2016) Molar tooth structures и происхождение пелоидов протерозойских карбонатных платформ (средний рифей Туруханского поднятия Сибири). Литология и полез. ископаемые, (4), 336-358.

20. Постановление Межведомственного стратиграфического комитета и его постоянных комиссий. Вып. Каменноугольная система. (2008) СПб: ВСЕГЕИ, 61-68.

21. Постоялко М.В., Кучева Н.А., Степанова Т.И., Ширшова Д.И. (1999) Фаунистическая характеристика отложений фаменского и турнейского ярусов в разрезе “Першино”. Проблемы стратиграфии и палеонтологии Урала. Екатеринбург: Минприроды РФ, ОАО УГСЭ, 114-136.

22. Пучков В.Н. (2000) Палеогеодинамика Южного и Среднего Урала. Уфа: Даурия, 145 с.

23. Рейтлингер Е.А. (1957) Сферы девонских отложений Русской платформы. Докл. АН СССР, 115(4), 774-776.

24. Рейтлингер Е.А. (1960) Характеристика озерских и хованских слоев по микроскопическим органическим остаткам (Центральная часть Русской платформы). М.: Госгортехиздат, 136-177.

25. Рифогенные постройки в палеозое России. (1997) (Ред. А.Б. Ивановский). М.: Наука, 157 с.

26. Сабиров А.А. (2015) Классификация и филогения палеозойских известковых фораминифер отряда Earlandiida. Изв. АН Республики Таджикистан. Отделение физико-математических, химических, геологических и технических наук, 161(4), 128-137.

27. Сапурин С.А., Мизенс Г.А. (2014) К вопросу об условиях образования пелоидных известняков восточного склона Среднего Урала. Ежегодник-2013, Тр. ИГГ УрО РАН. Вып. 161, 108-111.

28. Степанова Т.И. (2014) Зависимость состава комплексов фораминифер от микрофаций на примере верхнесерпуховских отложений в разрезе “Бражка”. Ежегодник-2013, Тр. ИГГ УрО РАН. Вып. 161, 112-119.

29. Степанова Т.И. (2015) Особенности фораминиферовой зональности в верхнедевонских-турнейских отложениях восточной зоны Среднего Урала (на примере разреза “Першино”). “Современная микропалеонтология”. Тр. XVI микропалеонтологического совещания. Калининград, 275-278.

30. Фортунатова Н.К., Карцева О.А., Баранова А.В., Агафонова Г.В., Офман И.П. (2005) Атлас структурных компонентов карбонатных пород. М.: ВНИГНИ, 440 с.

31. Чувашов Б.И. (1968) История развития и биономическая характеристика позднедевонского бассейна на западном склоне Среднего и Южного Урала. М.: Наука, 132 с.

32. Шуйский В.П. (1973) Известковые рифообразующие водоросли нижнего девона Урала. М.: Наука, 155 с.

33. Шуйский В.П. (1981) Фациальная природа фамен-турнейских отложений Киенгопского вала. Литология и условия образования докембрийских и палеозойских отложений Урала. Свердловск: УНЦ АН СССР, 54-70.

34. Уилсон Дж.Л. (1980) Карбонатные фации в геологической истории. М.: Недра, 463 с.

35. Berkyova S., Munnecke A. (2010) “Calcispheres” as a source of lime mud and peloids - evidence from the early Middle Devonian of the Prague Basin, the Czech Republic. Bulletin Geosciences, 85(4), 585-602.

36. Flugel E. (2004) Microfacies of carbonate rocks. Analysis, interpretation and application. Berlin, Heidelberg, New York, Sprinter-Verlag, 976 p.

37. Garcia-Pichel F., Wojciechowski M.F. (2009) The Evolution of a Capacity to Build Supra-Cellular Ropes Enabled Filamentous Cyanobacteria to Colonize Highly Erodible Substrates, PLoS ONE. 4(11). 6 p.

38. Garwood E. J. (1914) Some new rock-building organisms from the Lower Carboniferous beds of Westmorland. Geol. Magazine, 6th decade. (1), 265-271.

39. Geologic Time Scale 2012 (2012) F. M. Gradstein, J. G. Ogg, M. D. Schmitz, G. M. Ogg (eds). Elsevier, 1144 p.

40. Grange J.S., Rybarczyk H., Tribollet A. (2015) The three steps of the carbonate biogenic dissolution process by microborers in coral reefs (New Caledonia). Environmental Science and Pollution Research, 22(18), 13625-13637.

41. James N.P., Gravestock D.I. (1990) Lower Cambrian shelf and shelf margin buildups, Flinders Ranges, South Australia. Sedimentology, 37, 455-480.

42. Madigan M.T., Martinko J.M., Stahl D.A., Clark D.P. (2012) Biology of microorganisms. (ed. Brock), 1155 p.

43. Racki G., Sobon-Podgorska J. (1993) Givetian and Frasnian calcareous microbiotas of the Holy Cross Mountains. Acta Palaeontologica Polonica, 37(2-4), 255-289.

44. Riding R. (2011a) Calcified cyanobacteria. Encyclopedia of Geobiology, Encyclopedia of Earth Science Series. Springer, Heidelberg, 211-223.

45. Riding R. (2011b) Microbialites, stromatolites and thrombolites. Encyclopedia of Geobiology, Encyclopedia of Earth Science Series. Springer, Heidelberg, 635-654.

46. Ruggiero M.A., Gordon D.P., Orrell T.M., Bailly N., Bourgoin T., Brusca R.C., Cavalier-Smith T., Guiry M.D., Kirk P.M. (2015) A Higher Level Classification of All Living Organisms. PLoS ONE, 10(4), 60 p.

47. Servais T., Munnecke A., Versteegh G.J.M. (2009) Silurian calcispheres (Calcitarcha) of Gotland (Sweden): comparisons with calcareous dinoflagellates. C. R. Paleovol., 8, 527-534.

48. Tribollet A., Radtke G., Golubic S. (2011) Bioerosion. Encyclopedia of Geobiology, Encyclopedia of Earth Science Series. Springer, Heidelberg, 117-134.

49. Tucker M.E., Wright V.P. (1990) Carbonate sedimentology. Blackwell Scientific. Oxford, 482 р.

50. Versteegh G.J.M., Servais T., Munnecke A., Streng M., Vachard D. (2009) A discussion and proposal concerning the use of the term calcispheres. Palaeontology, 52(2), 343-348.