Reflection of global events Frasnian epoch in the section of the western slope Polar Urals

For the first time we carried out a detailed comprehensive study of Frasnian stage in the lower сurrent of the Malaya Usa River located within the Eletskaya structural-formational zone of the Polar Urals. The Middle-Late Frasnian age of these rocks was determined by conodonts in the sequence from hassi-jamieae to Late rhenana of standard conodont zones. We analyzed the distribution of conodont biofacies in the section. Polygnathus-Ancyrodella biofacies is most developed in the interval of the hassi-jamieae zones. We found increasing biodiversity of conodonts and prevalence of deep-water Palmatolepis biofacies in the interval of the Early rhenana-Late rhenana subzones. We studied the material composition and secondary changes in the carbonate rocks of the section, which allowed reconstructing primary sedimentary structures and sedimentation environments. In general, the deposits were formed within a narrow intra-shelf depression, to which intra-basin clastic material actively entered. At some intervals of time, more deep-water clay-carbonate sedimentation conditions, which were associated with the global eustatic events at the jamieae-Early rhenana (Semichatovae transgression) and Early rhenana-Late rhenana (Lower Kellwasser transgression) are noted. The analysis of isotope-geochemical data presented that the early stage of the Semichatovae transgression corresponded to a slight shift in the isotope ratio of carbon from 1.5 to 1.8‰, after which the isotope composition lowered to 0.4‰. The subsequent variation changes from 0.8 to 1.7‰ gradually decreased, reaching the value of 0.9-1.0‰. At the level of the Lower Kellwasser transgression, a slight positive shift in the isotope ratio of carbon from 0.1 to 0.7 with subsequent variations in the range of 0.5-0.7‰ is noted. Similar changes in the isotope composition of carbon at the event levels of Semichatovae and Lower Kellwasser are observed world-wide and mostly developed in the sections of Central and Southern Europe, North America and North Africa.

Полярный Урал, франский ярус, стратиграфия, конодонты, конодонтовые биофации, обстановки осадконакопления, изотопы углерода и кислорода, события Semichatovae и Lower Kellwasser, Polar Urals, Frasnian, stratigraphy, conodonts, conodont biofacies, depositional environment, oxygen and carbon isotopes, Semichatovae and Lower Kellwasser Global Events

1. Бикбаев А.З., Снигирева М.П. (2003) Патологические формы верхнедевонских конодонтов. Ежегодник-2002. Екатеринбург: УрО РАН, 14-20.

2. Богданов Б.П., Приймак П.И., Вильтистова О.М., Громыко А.В., Котик И.С., Кузьменко Ю.С., Табрин В.Л., Терентьев С.Э. (2015) Возможности современных геолого-геофизичнских методов для картирования Лемвинского барьерного рифа и его периферии. “Геология рифов”. Мат-лы Всерос. литолог. совещ. Сыктывкар: ИГ Коми НЦ УрО РАН, 19-22.

3. Боровинских А.П., Пармузина Л.В. (2012) Типизация и характеристика карбонатных и терригенно-карбонатных массивов с целью прогнозирования их нефтегазоносности. Нефтегазовая геология. Теория и практика, 7(2). http://www.ngtp.ru/rub/2/20_2012.pdf

4. Войновский-Кригер К.Г. (1945) Два комплекса палеозоя на западном склоне Полярного Урала. Сов. геология, 6, 27-44.

5. Гессе В.Н., Савельев А.А. (1981) Государственная геологическая карта СССР. Масштаб 1 : 200 000. Северо-Уральская серия, лист Q-41-VI. Объяснительная записка. М., 6-52.

6. Жемчугова В.А. (2014) Резервуарная седиментология карбонатных отложений. М.: ЕАГЕ Геомодель, 232 с.

7. Жукова Т.В., Петренко Е.Л. (2015) Строение и перспективы ранне-средне-позднедевонского рифа в скв. 1-Левогрубеюская. “Геология рифов”: Мат-лы Всерос. литолог. совещ. Сыктывкар: ИГ Коми НЦ УрО РАН, 45-47.

8. Кирилишина Е.М., Кононова Л.И. (2004) Конодонтовые биофации во франском бассейне юго-запада Московской синеклизы. Вестн. МГУ. Сер. Геол., (2), 32-40.

9. Постановления Межведомственного стратиграфического комитета России и его постоянных комиссий (2008). (Отв. ред. А.И. Жамойда, О.В. Петров). СПб., ВСЕГЕИ, 131 с.

10. Соболева М.А. (2014) Патологические формы франских конодонтов. Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента. Сыктывкар: Геопринт, 120-122.

11. Соболева М.А. (2017) Новые виды рода Palmatolepis (конодонты) из франских отложений Приполярного и Полярного Урала. Сыктывкарский Палеонтологический сборник № 8 (130). Сыктывкар: ИГ Коми НЦ УрО РАН, 40-50.

12. Соболева М.А., Соболев Д.Б. (2015а) Конодонты франского яруса на р. Малая Уса (Полярный Урал). “Современные проблемы палеонтологии”: Мат-лы LXI сессии Палеонт. общ. при РАН. СПб, 115-117.

13. Соболева М.А., Соболев Д.Б. (2015б) Биостратиграфическая характеристика по конодонтам средне-верхнефранских отложений на р. Малая Уса. (Полярный Урал). Вестн. ИГ Коми НЦ УрО РАН, (6), 15-26.

14. Соболева М.А., Соболев Д.Б. (2016) Новые данные по конодонтам верхнего девона Полярного Урала (разрез Останцовый, р. Малая Уса). Ученые записки Казанского университета. Серия: Естественные науки, 158(3), 455-467.

15. Соболева М.А., Соболев Д.Б., Матвеева Н.А. (2018) Разрез франского яруса на р. Кожым (западный склон Приполярного Урала) - результаты биостратиграфических, био-, литофациальных и изотопно-геохимических исследований. Нефтегазовая геология. Теория и практика, 13(1). http://www.ngtp.ru/rub/2/2_2018.pdf

16. Стратиграфические схемы Урала (1993). Екатеринбург: Межведомственный стратиграфический комитет России. 139 с.

17. Тимано-Печорский седиментационный бассейн. Атлас геологических карт. Ухта, Региональный Дом печати, 2000.

18. Цыганко В.С. (2011) Девон западного склона севера Урала и Пай-Хоя. Екатеринбург: УрО РАН, 355 с.

19. Чернов Г.А. (1961) Новые данные по стратиграфии верхнего девона в восточной части Большеземельской тундры. Докл. АН СССР, 136(1), 183-186.

20. Чернов Г.А. (1962) Девонские отложения восточной части Большеземельской тундры. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 117 с.

21. Шишкин М.А. (2002а) Девонские отложения в составе Карско-Нярминского параавтохтона (Полярный Урал). “Геология девонской системы”: Мат-лы Междунар. симпоз. Сыктывкар: Геопринт, 44-46.

22. Шишкин М.А. (2002б) Стратиграфия и фации отложений среднего-верхнего девона в районе хр. Енганепе (Полярный Урал). “Геология девонской системы”: Мат-лы Междунар. симпоз. Сыктывкар: Геопринт, 242-244.

23. Шишкин М.А., Малых О.Н., Попов П.Е., Колесник Л.С. (2005) Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1 : 1 000 000 (третье поколение). Уральская серия. Лист Q-41 (Воркута). Объяснительная записка. СПб: Изд-во картфабрики ВСЕГЕИ, 335 с.

24. Шопф Т. (1982) Палеоокеанология. М.: Мир. 311 c.

25. Becker R.T. (1993) Anoxia, eustatic changes, and Upper Devonian to Lowermost Carboniferous global ammonoid diversity. Systematic Association Special, (47), 115-163.

26. Becker R.T. (2002) Frasnian goniatites from the Boulonnais (France) as indicators of regional sea level changes. Ann. soc. Geol. Nord, (9), 129-140.

27. Becker R.T., House M.R. (1998) Proposals for an international substage subdivision of the Frasnian. Subcommission on Devonian Stratigraphy, (15), 17-22.

28. Buggisch W., Joachimski M.M. (2006) Carbon isotope stratigraphy of the Devonian of Central and Southern Europe. Palaeogeogr., Palaeoclimat., Palaeoecol., (240), 68-88.

29. Chen D., Qing H., Li R. (2005) The Late Devonian Frasnian-Famennian (F/F) biotic crisis: Insights from d13Ccarb, d13Corg and 87Sr/86Sr isotopic systematics. Earth Planet. Sci. Lett., (235), 151-166.

30. Denayer J., Poty E. (2010) Facies and palaeoecology of the Upper member of the Alsemont formation (Late Frasnian, S. Belgium): an unusual, episode within the Late Frasnian crisis. Geologica Belgica, 13(3), 197-212.

31. Devleeschouwer X., Herbosch A., Preat A. (2002) Microfacies, sequence stratigraphy and clay mineralogy of a condensed deep-water section around the Frasnian/Famennian boundary (Steinbruch Schmidt, Germany). Palaeogeogr., Palaeoclimat., Palaeoecol., (181), 171-193.

32. Girard C., Renaud S. (2007) Quantitative conodont-based approaches for correlation of the Late Devonian Kellwasser anoxic events. Palaeogeogr., Palaeoclimat., Palaeoecol., (250), 114-125.

33. Godderis Y., Joachimski M.M. (2004) Global change in the Late Devonian: modelling the Frasnian-Famennian short-term carbon isotope excursions. Palaeogeogr., Palaeoclimat., Palaeoecol., (202), 309-329.

34. House M.R., Menner V.V., Becker R.T., Klapper G., Ovnatanova N.S., Kuzmin V. (2000) Reef episodes, anoxia and sea-level changes in the Frasnian of the Southern Timan (NE Russian Platform). Carbonate Platform Systems: Components and Interactions (Eds E. Insalaco, P.W. Skelton, T.J. Palmer) J. Geol. Soc. London, Spec. Publ., (178), 147-176.

35. Joachimski M.M., Buggisch W. (2002) Conodont apatite δ18O signatures indicate climatic cooling as a trigger of the Late Devonian mass extinction. Geology, 30(8), 711-714.

36. Joachimski M.M., Pancost R.D., Freeman K.H., Ostertag-Henning C., Buggisch W. (2002) Carbon isotope geochemistry of the Frasnian-Famennian transition. Palaeogeogr., Palaeoclimat., Palaeoecol., (181), 91-109.

37. Johnson J.G., Klapper G., Sandberg C.A. (1985) Devonian eustatic fluctuations in Euramerica. Geol. Soc. Amer. Bull., 96, 567-587.

38. May A. (1995) Relantionship among sea-level fluctuation, biogeography and bioevents of the Devonian: an attempt to approach a powerful, but simple model for complex long-range control of biotic crises. Geolines, (3), 38-49.

39. Racki G. (2005) Toward understanding Late Devonian global events: few answers, many questions. Understanding Late Devonian and Permian-Triassic Biotic and Climatic Events: towards an integrated approach. Developments in Palaeontology and Stratigraphy. Elsevier, 20, 5-36.

40. Sandberg C.A., Ziegler W., Dreesen R., Butler J.L. (1988) Late Frasnian mass extinction: conodont event stratigraphy, global changes, and possible causes. Contribution 1: Courier Forschungs Institut Senckenberg,(102), 263-307.

41. Sandberg C.A., Morrow J.R., Ziegler W. (2002) Late Devonian sea-level changes, catastrophic events, and mass extinctions. Catastrophic Events and Mass Extinctions: Impacts and Beyond. Geol. Soc. Amer. Spec. Pap., (356), 473-487.

42. Walliser O.H. (1996) Global events in the Devonian and Carboniferous. Global events and event stratigraphy in the Phanerozoic. Springer. 225-250.

43. Yudina A.B., Racki G., Savage N.M., Racka M., Maіkowski K. (2002) The Frasnian-Famennian events in a deep-shelf succession, Subpolar Urals: biotic, depositional and geochemical records. Acta Palaeontologica Polonica, 47(2), 355-372.

44. Ziegler W., Sandberg C.A. (1990) The Late Devonian standard conodont zonation. Courier Forschungs institute Senkenberg, 121, 115 p.