Ретский ярус: новейший возраст триасового периода.

Введение

Рейтинский ярус – это последний ярус триасового периода (в геохронологии) или верхняя стадия триасовой системы (в хроностратиграфии). Ему предшествовал норианский ярус, а последовал гетангский (самый нижний ярус или самый ранний возраст юрского периода). Основание Рейтинского яруса не имеет формального GSSP, хотя в качестве кандидатов рассматриваются разрезы Штейнбергокеля в Австрии (с 2007 года) и Пиньола-Абриола в Италии (с 2016 года). Конец Рейтинского яруса (и основание вышележащего гетангского яруса) определены более чётко. Согласно современной системе ICS (Международной комиссии по стратиграфии), Рейтинский ярус завершился ± 0,2 млн лет назад. В 2010 году было решено определить основание Рейтинского яруса (то есть границу между норианским и Рейтинским ярусами) по первому появлению *Misikella posthernsteini*, морского конодонта. В последнее время аспекты гипотезы о "коротком Рейтинском ярусе" были вновь рассмотрены благодаря радиометрическому датированию вымирания двустворчатых моллюсков в Перу и магнитостратиграфии в разрезе Пиньола-Абриола, являющемся кандидатом на GSSP. Эти исследования показывают, что основание Рейтинского яруса было близко к 205,5 млн лет назад. Риго и др. (2020) обнаружили аналогичную картину в близлежащих разрезах горы Вольтурино и Мадонна-дель-Сирино, а также в разрезе Кастелли в Греции. Они также обнаружили её в восточных отложениях Панталассы (Кеннекотт-Пойнт в Британской Колумбии и Нью-Йорк-Каньон в Неваде) и в западных отложениях Панталассы (бассейны Вомбат и северные бассейны Карнарвона в Австралии и разрез Киритере в Новой Зеландии). Считается, что это связано с тем же событием, которое вызвало вымирание на границе норианского и Рейтинского ярусов, сильно затронувшее аммонитов, двустворчатых моллюсков, конодонтов и радиолярий. Вымирание на границе норианского и Рейтинского ярусов могло быть вызвано извержением крупной магматической провинции Ангаючам на Аляске или астероидом, ответственным за структуру Рошешуар во Франции. Однако датировка этих геологических событий и их влияние на жизнь в лучшем случае остаются неопределёнными. Второй официальный кандидат на GSSP был предложен только Риго и др. (2015), которые предложили разрез Пиньола-Абриола в южной Италии. Это последовательность норианских-рейтинских известняков с кремнем ("Cherty limestone"), названная в честь двух близлежащих городов. В нём сохранился разнообразный комплекс конодонтов (включая морфоклину *Misikella hernsteini posthernsteini*), а также хорошо выраженные зоны радиолярий.

Latest age of the Triassic Period

The Rhaetian is the latest age of the Triassic Period (in geochronology) or the uppermost stage of the Triassic System (in chronostratigraphy). It was preceded by the Norian and succeeded by the Hettangian (the lowermost stage or earliest age of the Jurassic). The base of the Rhaetian lacks a formal GSSP, though candidate sections include Steinbergkogel in Austria (since 2007) and Pignola Abriola in Italy (since 2016). The end of the Rhaetian (and the base of the overlying Hettangian Stage) is more well defined. According to the current ICS (International Commission on Stratigraphy) system, the Rhaetian ended ± 0.2 Ma (million years ago). In 2010, the base of the Rhaetian (i. e. the Norian Rhaetian boundary) was voted to be defined based on the first appearance of Misikella posthernsteini, a marine conodont. Most recently, aspects of the "short Rhaetian" hypothesis have been revived by radiometric dating of Peruvian bivalve extinctions and magnetostratigraphy at the Pignola Abriola GSSP candidate. These studies suggest that the base of the Rhaetian was close to 205.5 Ma. Rigo et al. (2020) found this same pattern in the nearby Mt Volturino and Madonna del Sirino sections, as well as the Kastelli section of Greece. They also found it in East Panthalassan sediments (Kennecott Point of British Columbia and New York Canyon of Nevada) and West Panthalassan sediments (Wombat and northern Carnarvon Basins of Australia and the Kiritehere section of New Zealand). It was construed to be related to the same event responsible for the Norian Rhaetian extinction, which heavily impacted ammonoids, bivalves, conodonts, and radiolarians. The Norian Rhaetian extinction may have been caused by the eruption of the Angayucham large igneous province in Alaska, or the asteroid responsible for the Rochechouart impact structure in France. However, the dating of these geological events and their effects on life are uncertain at best. A second formal GSSP candidate was not provided until Rigo et al. (2015) proposed the Pignola Abriola section of southern Italy. This is a sequence of the Norian Rhaetian Calcari con Selce ("Cherty limestone") Formation named after two nearby towns. It preserves a diverse array of conodonts (including the Misikella hernsteini posthernsteini morphocline) as well as pronounced radiolarian zones.

Нор-Рейтинская граница: "короткий ретейский" гипотезы

Галлет и др. (2007) приводили аргументы в поддержку "короткого ретийского возраста" (при продолжительности ретийского возраста менее 5 миллионов лет), основываясь на разрезе Оюклу – последовательности отложений из Турции. Эта последовательность преимущественно характеризовалась нормальной полярностью и демонстрировала две потенциальные границы норийского и ретийского возраста (поскольку определяющая биостратиграфия ретийского возраста в то время не была установлена). Определение границы по появлению *Misikella posthernsteini* помещало ее в участок с обратной полярностью (B−) у основания разреза Оюклу. Определение границы по исчезновению *Epigondolella bidentata* помещало ее в магнитозону G+, первую из нескольких крупных зон нормальной полярности. Ранние зоны обратной полярности (B− – D−) были сопоставлены с PM11r – участком обратной полярности в верхней части Пиццо Монделло, аналогичной карнийско-норийской последовательности на Сицилии. Предполагаемое перекрытие между этими участками обратной полярности располагалось выше участка нормальной полярности (A+ в Оюклу и PM11n в Пиццо Монделло). Этот нижележащий участок нормальной полярности был сопоставлен либо с магнитозоной E21n, либо с E23n последовательности Ньюарк. Хотя верхняя часть разреза Оюклу была преимущественно нормальной, в ней присутствовали несколько участков с обратной полярностью (H− и J−), что противоречило почти полностью нормальным последним триасовым магнитозонам Ньюарка. Для подтверждения этой гипотезы также использовались смены палиноморфных комплексов и изменения в фаунах тетрапод, аналогичные норийским событиям в Европе. Многие биостратиграфы, поддерживающие наличие разрыва в Ньюарке, используют схожие методы для обоснования гипотезы "длинного тувальского возраста", согласно которой тувальский ярус (поздний карнийский) охватывает период времени, обычно считающийся ранним норийским. Когда Международная комиссия по стратиграфии обновила свою Геологическую шкалу времени в 2012 году, гипотезы "короткого ретийского возраста" и "длинного тувальского возраста" были приравнены друг к другу. Комбинированная гипотеза "короткий ретийский / длинный тувальский", описанная Оггом (2012), в конечном итоге не была принята МКК в сравнении с конкурирующими подходами, которые опирались на более широкий спектр методов.

Gallet et al. (2007) argued in support of a "short Rhaetian" (where the Rhaetian lasts under 5 million years) based on the Oyuklu section, a sequence from Turkey. This sequence was largely normal polarity dominated, and presented two potential Norian Rhaetian boundaries (since the defining biostratigraphy of the Rhaetian was not resolved at the time). Defining the boundary based on the appearance of Misikella posthernsteini placed it in a reverse polarity section (B−) near the base of Oyuklu. Defining the boundary based on the extinction of Epigondolella bidentata placed it at magnetozone G+, the first of several major normal polarity sections. The early reverse polarity zones (B− to D−) were correlated with PM11r, a reverse polarity section at the top of Pizzo Mondello, a similar Carnian Norian sequence in Sicily. The inferred overlap between these reverse polarity sections was located above a normal polarity section (A+ in Oyuklu and PM11n in Pizzo Mondello). This underlying normal polarity section was correlated with either magnetozone E21n or E23n of the Newark sequence. Although the upper portion of Oyuklu was mostly normal, it did have a few reverse sections (H− and J−) which were at odds with the almost entirely normal last few Triassic magnetozones of Newark. Palynomorph turnovers and changes in tetrapod faunas similar to Norian events in Europe have also been used to support this hypothesis. Many of the biostratigraphers who argue in favor of a Newark hiatus use similar techniques to support a "long Tuvalian" hypothesis, in which the Tuvalian (late Carnian) extends into a period of time commonly believed to be early Norian. When the International Commission on Stratigraphy updated their Geologic Time Scale in 2012, the "short Rhaetian" and "long Tuvalian" hypotheses were equated with each other. The combined "short Rhaetian/long Tuvalian" hypothesis as described by Ogg (2012) was ultimately not chosen by the ICS when compared to its competition, which was supported by a more diverse array of methods.

Нор-Рейтинская граница: гипотезы "длинного Рейтина"

Гипотеза "короткого ретийского" возраста была подвергнута критике из-за ее зависимости от предположения о существовании разрыва в Ньюарке. Предполагалось, что этот разрыв располагается в пределах зоны преобладания нормальной полярности в конце ретийского возраста, после очень короткого участка обратной полярности (E23r) и непосредственно перед первыми извержениями CAMP. Однако литология и астрохронология Ньюарка представляются непрерывными, что исключает какие-либо предполагаемые несогласия. Кроме того, магнитная сигнатура в конце бассейна Ньюарка была обнаружена по всему миру, в последовательностях в Марокко, Новой Шотландии, Италии, Великобритании и, возможно, Турции, сохраняющих магнитозоны, эквивалентные E23r, лежащие ниже ретийско-геттангийской границы. Крайне маловероятно, что все эти участки с различной геологией и скоростью осадконакопления испытали несогласие, стирающее эквивалентный промежуток времени. Кент, Олсен и Маттони (2017) также обнаружили убедительные корреляции между магнитозонами верхнего формационного Пассаик и ретийскими слоями в Англии. Они предполагают, что кажущаяся задержка между фауной и флорой Ньюарка и Европы может быть обусловлена биогеографическими различиями из-за изменений климата во времени и широте – фактором, который проявлялся и в других периодах триаса. Различные исследования подтвердили гипотезу "длинного ретийского возраста" (при котором ретийский возраст длится 5–10 миллионов лет) на основе магнитостратиграфии. Муттони и др. (2010) изучили пару триасовых последовательностей в северной Италии: участок норийско-ретианского Брумано и участок ретийско-геттангийского Итальчементи. В Брумано *M. posthernsteini* впервые появился на значительном расстоянии ниже самого старого зарегистрированного магнитозона BIT1n, который был соотнесен с E20n в Ньюарке. Обратное наблюдается в Пиццо Монделло, где *M. posthersteini* появляется над самой молодой полной магнитозоной PM12n (эквивалентной E17n в Ньюарке). Это указывает на то, что граница норийско-ретианского возраста находится в диапазоне магнитозон Ньюарка E17r – E19r, или 207–210 млн лет назад. Авторы выразили скептицизм относительно существенного перекрытия между Oyuklu и Pizzo Mondello, предложенного Gallet et al. (2007). Икеда и Тада (2014) предоставили астрохронологически датированную последовательность черта в Японии, которая показала, что граница норийско-ретианского возраста произошла 208,5 ± 0,3 млн лет назад, основываясь на вымирании норийского радиолярия *Betraccium deweveri*. Hüsing et al. (2011) представили важное исследование, аргументирующее в пользу длинного ретийского возраста. Оно основывалось на биостратиграфии и магнитостратиграфии участка Steinbergkogel в Австрии, который является кандидатом на роль GSSP для основания ретийского возраста. Они предложили два варианта определения основания ретийского возраста: либо по первому появлению *Misikella hernsteini*, либо по первому появлению *Misikella posthernsteini* (sensu lato). В Steinbergkogel *M. hernsteini* впервые появился в верхней части участка нормальной полярности, в то время как *M. posthernsteini* (sensu lato) впервые появился в основании более короткого вышележащего участка обратной полярности. Эти участки были соотнесены с магнитозонами E16n и E16r бассейна Ньюарка. Hüsing et al. (2011) предпочли определять ретийский возраст на основе *M. hernsteini* и оценили дату границы норийско-ретианского возраста в 209,8 млн лет назад, основываясь на дате магнитозоны E16n Ньюарка. Частично вдохновленные работой Hüsing et al. (2011), ICS в своей геологической шкале времени 2012 года использовали предварительную дату 208,5 млн лет назад для границы норийско-ретианского возраста.

The "short Rhaetian" hypothesis has been criticized for its reliance on the assumption that a hiatus existed at Newark. This hiatus was presumed to lie within the normal polarity dominated end of the Rhaetian, after a very short reverse polarity section (E23r) and just before the first CAMP eruptions. However, the lithology and astrochronology of Newark seem to be continuous and this precludes any assumed unconformity. In addition, the magnetic signature of at the end of Newark basin has been found worldwide, with sequences in Morocco, Nova Scotia, Italy, the U. K., and possibly Turkey all preserving E23r equivalent magnetozones underlying the Rhaetian Hettangian boundary. It would be very improbable for all of these sites of varying geology and deposition rates to experience an unconformity erasing an equivalent amount of time. Kent, Olsen, & Muttoni (2017) additionally found convincing correlations between the magnetozones of the upper Passaic Formation and Rhaetian strata in England. They suggest that the apparent delay between Newark and Europe fauna and flora may instead be biogeographic differences due to climatic variation over time and latitude, a factor which has manifested at other points in the Triassic. Various studies have supported a "long Rhaetian" hypothesis (where the Rhaetian lasts 5–10 million years) based on magnetostratigraphy. Muttoni et al. (2010) studied a pair of Triassic sequences in northern Italy: the Norian Rhaetian Brumano section and the Rhaetian Hettangian Italcementi section. In Brumano, M. posthernsteini first appeared quite a distance below the oldest reported magnetozone, BIT1n, which was correlated with E20n at Newark. The opposite is true in Pizzo Mondello, where M. posthersteini appears above the youngest complete magnetozone, PM12n (equivalent to E17n at Newark). This suggests that the Norian Rhaetian boundary lies in the range of Newark magnetozones E17r to E19r, or 207 210 Ma. The authors expressed skepticism towards the substantial overlap between Oyuklu and Pizzo Mondello proposed by Gallet et al. (2007). Ikeda & Tada (2014) provided an astrochronologically constrained chert sequence in Japan which suggested that the Norian Rhaetian boundary occurred 208.5 ± 0.3 Ma, based on the extinction of the Norian radiolarian Betraccium deweveri. Hüsing et al. (2011) was a prominent study arguing in favor of a long Rhaetian. This was based on biostratigraphy and magnetostratigraphy of the Steinbergkogel section in Austria, which is a candidate GSSP for the base of the Rhaetian. They proposed two options for defining the base of the Rhaetian, either at the first occurrence of Misikella hernsteini or the first appearance datum of Misikella posthernsteini (sensu lato). At Steinbergkogel, M. hernsteini first occurred at the top of a normal polarity section while M. posthernsteini (sensu lato) first appeared at the base of a shorter overlying reverse polarity section. These sections were correlated with magnetozones E16n and E16r of the Newark Basin. Hüsing et al. (2011) preferred to define the Rhaetian based on M. hernsteini, and estimated a date for the Norian Rhaetian boundary of 209.8 Ma based on that of Newark's magnetozone E16n. Partially inspired by the work of Hüsing et al. (2011), the ICS's 2012 Geologic Time Scale utilized a tentative 208.5 Ma date for the Norian Rhaetian boundary.

Норианско-ретийская граница: недавние компромиссы

Граница норианского рета была наконец датирована радиометрическими методами в исследовании Wotzlaw et al. (2014). Они изучили серию отложений формации Арамачай в Перу, фиксирующую вымирание крупных двустворчатых моллюсков Monotis. Это заметное биостратиграфическое событие тесно связано с норианско-ретийской границей. Последние экземпляры Monotis залегают между слоями вулканического пепла, датированными уран-свинцовым методом как 205,70 ± 0,15 и 205,30 ± 0,14 млн лет назад. Это позволило им заключить, что норианско-ретийская граница располагается где-то между этими слоями пепла, приблизительно 205,50 ± 0,35 млн лет назад. Эта дата соответствует представлениям о "коротком рете", но Wotzlaw et al. (2014) также согласились с приверженцами концепции "длинного рета", которые утверждали, что нет убедительных доказательств разрыва в последовательности отложений бассейна Ньюарк. Wotzlaw et al. (2014) предположили, что норианско-ретийская граница совпадает с продолжительным интервалом обратной полярности (E20r.2r) магнитозоны E20 Ньюарка. Golding et al. (2016) использовали U-Pb датирование в части разреза хребта Блэк-Бер-Ридж в Британской Колумбии, которая считается раннеретийской на основании ее фауны конодонтов. Полученная ими оценка в 205,2 ± 0,9 млн лет назад для этого раннеретийского разреза согласуется с результатами Wotzlaw et al. (2014). Этот компромисс между гипотезами "короткого" и "длинного" рета был поддержан другими исследованиями. Maron et al. (2015) уточнили датировку перспективного участка для определения глобальной стратотипической границы (GSSP) рета – разреза Пиньола-Абриола в Южной Италии. В этом разрезе норианско-ретийская граница определяется по первому появлению Misikella posthernsteini, основанию радиолярийной зоны Proparvicingula moniliformis и выраженной отрицательной аномалии δ13C. Магнитостратиграфическое сопоставление MPA5r (магнитозоны Пиньола-Абриола, охватывающей норианско-ретийскую границу) с ранней частью E20 Ньюарка позволило получить оценку в 205,7 млн лет назад для норианско-ретийской границы, что очень близко к оценке Wotzlaw et al. (2014). Эта дискуссия побудила некоторых биостратиграфов предложить отказаться от использования конодонтов в триасовой хроностратиграфии, что, в свою очередь, вызвало критику со стороны специалистов по триасовым конодонтам. Ogg (2016), выступая от имени Международной комиссии по стратиграфии (ICS), заявил, что существует две возможные даты для норианско-ретийской границы: 209,5 млн лет назад (при использовании M. posthernsteini sensu lato и Steinbergkogel в качестве GSSP) или 205,8 млн лет назад (при использовании M. posthernsteini sensu stricto и Pignola Abriola в качестве GSSP). Недавнее обновление стратиграфии Ньюарка, выполненное Kent, Olsen & Muttoni (2017), объединило магнитостратиграфию с астрохронологией для создания самой длинной известной астрохроностратиграфической шкалы полярности (APTS) в летописи окаменелостей. На последовательность отложений Ньюарка повлияли астрохронологические (циклы Миланковича) циклы, зафиксированные климатически обусловленными изменениями глубины озера и геологии, хотя скорость осадконакопления в бассейне Ньюарка остается удивительно постоянной. Наиболее последовательными и регулярными из этих циклов являются 405 000-летние циклы, известные как циклы МакЛофлина. Прослеживая циклы МакЛофлина назад от радиометрически датированных базальтов CAMP, можно было точно определить возраст границ между каждым формационным подразделением и магнитозоной в последовательности Ньюарка. Согласно этому методу, магнитозона E20r.2r существовала с 206,03 по 204,65 млн лет назад, что позволяет предположить, что ретийский период начался около 205,5 млн лет назад. Это согласуется с датами норианско-ретийской границы, полученными Wotzlaw et al. (2014) и Maron et al. (2015).

The Norian Rhaetian boundary was finally provided with radiometric dating in a study by Wotzlaw et al. (2014). They studied a sequence of the Aramachay Formation in Peru which records the extinction of large Monotis bivalves. This prominent biotic event is closely associated with the Norian Rhaetian boundary. The last Monotis specimens lie between ash beds which are Uranium Lead dated to 205.70 ± 0.15 Ma and 205.30 ± 0.14 Ma. This allowed them to conclude that the Norian Rhaetian boundary occurred somewhere between these ash beds, 205.50 ± 0.35 Ma. This date corresponds to "short Rhaetian" predictions, but Wotzlaw et al. (2014) also agreed with "long Rhaetian" proponents who argued that there was no good evidence for a hiatus in the Newark Basin sequence. Wotzlaw et al. (2014) estimated that the Norian Rhaetian boundary was concurrent with a lengthy reverse polarity section (E20r.2r) of Newark magnetozone E20. Golding et al. (2016) utilized U Pb dating at a part of the Black Bear Ridge section of British Columbia which is considered early Rhaetian based on its conodont fauna. Their estimated 205.2 ± 0.9 Ma date for this early Rhaetian section agrees with the results of Wotzlaw et al. (2014). This compromise between "short Rhaetian" and "long Rhaetian" hypotheses has been supported by other studies. Maron et al. (2015) elaborated on the dating of an upcoming GSSP candidate for the Rhaetian in the form of the Pignola Abriola section in Southern Italy. This section recorded the Norian Rhaetian boundary as tracked by the first occurrence of Misikella posthernsteini, the base of the Proparvicingula moniliformis radiolarian zone, and a prominent negative δ13C anomaly. Magnetostratigraphy correlated MPA5r (the Pignola Abriola magnetozone surrounding the Norian Rhaetian boundary) with the early part of Newark's E20. This provided an estimated date of 205.7 Ma for the Norian Rhaetian boundary, very similar to Wotzlaw et al. (2014)'s estimate. This debate has led some biostratigraphers to suggest avoiding the use of conodonts in Triassic chronostratigraphy altogether, a proposal which itself has been criticized by Triassic conodont specialists. Writing on behalf of the ICS, Ogg (2016) stated that there were two possible dates for the Norian Rhaetian boundary: 209.5 Ma (using M. posthernsteini sensu lato and Steinbergkogel as a GSSP) or 205.8 Ma (using M. posthernsteini sensu stricto and Pignola Abriola as a GSSP). A recent update of Newark stratigraphy by Kent, Olsen, & Muttoni (2017) combined magnetostratigraphy with astrochronology to form the longest astrochronostratigraphic polarity time scale (APTS) known in the fossil record. The Newark sequence was affected by astrochronological (Milankovitch) cycles as recorded by climate induced changes in lake depth and geology, although depositional rate is remarkably consistent within the Newark basin. The most consistent and regular of these cycles are 405,000 year cycles known as McLaughlin cycles. By tracing McLaughlin cycles backwards from the radiometrically dated CAMP basalts, the boundaries between each formation and magnetozone in the Newark sequence could be assigned a precise age. Magnetozone E20r.2r lasted from 206.03 to 204.65 Ma according to this method, suggesting that the Rhaetian began ~205.5 Ma. This agrees with the dates for the Norian Rhaetian boundary obtained by Wotzlaw et al. (2014) and Maron et al. (2015).

Граница Ретиан-Хеттангиан

Дата окончания Ретийского периода, используемая в настоящее время МКС (201,3 ± 0,2 млн лет назад), основана на исследовании Schoene et al. (2010), проведенном на аммонитоносных слоях в Перу. Авторы использовали CA-ID TIMS уран-свинцовый метод датирования для определения возраста пепельных горизонтов непосредственно ниже и выше первого появления Psiloceras в бассейне Пукара. Возраст верхнего пепельного горизонта составил 201,29 ± 0,16 млн лет назад, а нижнего – 201,36 ± 0,13 млн лет назад. Это позволило установить возраст первого появления Psiloceras как 201,31 ± 0,18/0,43 млн лет назад (при минимальной/максимальной погрешности).