Введение

Третья ступень карбона

Серпуховский ярус в геологической шкале ICS является верхним ярусом или самым молодым возрастом Миссисипской системы, нижней подсистемой карбона. Серпуховский возраст продолжался от миллионов лет назад до миллионов лет назад. Ему предшествует Визейский ярус, а за ним следует Башкирский ярус. Серпуховский ярус соотносится с нижней частью Намурийского этажа европейской стратиграфии и со средней и верхней частями Честерийского этажа североамериканской стратиграфии.

Название и определение

Серпуховский ярус был предложен в 1890 году русским стратиграфом Сергеем Никитиным и введен в официальную стратиграфию Европейской России в 1974 году. Он был назван в честь города Серпухов, расположенного недалеко от Москвы. Позднее ICS использовал верхние российские подразделения каменноугольного периода в своей международной геологической шкале времени. Основание серпуховского яруса неофициально определяется по первому появлению конодонта Lochriea ziegleri, хотя надёжность и систематическая стабильность этого вида пока не установлены. Глобальная граница яруса (GSSP) для серпуховского яруса ещё не установлена. Предложено два кандидата на роль ГГЯ (GSSP): разрез Верхняя Кардайловка на Южном Урале в России и разрез Нацин (Нашуй) в провинции Гуйчжоу, Китай. Он также располагается чуть выше первого появления фораминиферы Globivalvulina bulloides, генозоны аммонита рода Homoceras и биозоны аммонита Isohomoceras subglobosum.

Биостратиграфия

В Европе, Серпуховский ярус включает в себя три биозоны конодонтов: Зона Gnathodus postbilineatus (самая молодая), Зона Gnathodus bollandensis и Зона Lochriea ziegleri (частично, самая древняя). Выделяются три биозоны форминифер: Зона Monotaxinoides transitorius (самая молодая), Зона Eostaffellina protvae и Зона Neoarchaediscus postrugosus (самая древняя). В Северной Америке ярус охватывает четыре биозоны конодонтов: Зона Rhachistognathus muricatus (самая молодая), Зона Adetognathus unicornis, Зона Cavusgnathus naviculus и Зона Gnathodus bilineatus (частично, самая древняя).

Региональные подразделения

В региональной стратиграфии России (и Восточной Европы в целом) серпуховский ярус подразделяется на четыре подяруса, от наиболее древнего до наиболее молодого: тарусский, стешевский, противский и запальтубский. Первые три распространены в Московской синеклизе и названы по местностям вблизи Серпухова (Таруса и Протва). Слои, относящиеся к запальтубскому ярусу, не вскрыты в Московской синеклизе, однако они встречаются в Донецком бассейне и на Урале. Аммоноиды, по-видимому, не пострадали от этого события, поскольку достигли пика разнообразия именно в это время. Долгосрочное экологическое воздействие серпуховского вымирания, возможно, превзошло вымирание ордовика-силура, когда таксономическое разнообразие резко сократилось, но быстро восстановилось до довымирающего уровня. Сепкоски (1996) оценил скорость вымирания примерно в 23–24% для всего серпуховского яруса, основываясь на морских родах, сохранившихся на протяжении нескольких ярусов. Бамбах (2006) установил, что в раннем серпуховском ярусе вымерло 31% всех морских родов. Используя процедуру оценки вероятности вымирания, полученную из базы данных палеобиологии, МакГи и др. (2013) оценили скорость вымирания морских родов в 39%. По сравнению с другими биологическими кризисами, серпуховское вымирание было гораздо более избирательным в отношении различных эволюционных фаун. Стэнли (2007) подсчитал, что в начале серпуховского яруса в палеозойской эволюционной фауне было утрачено 37,5% морских родов. В то же время, в современной эволюционной фауне было бы утрачено лишь 15,4% морских родов. Этот разрыв и общая серьезность вымирания напоминают события позднего девонского вымирания. Другим сходством является то, что серпуховское вымирание, по-видимому, было вызвано низкими темпами видообразования, а не особенно высокими темпами вымирания, при этом эта стагнация биологического разнообразия была обусловлена сокращением карбонатных платформ, которые в противном случае способствовали бы поддержанию высокого биоразнообразия. Более поздние исследования показали, что биоразнообразие резко возросло во время LPIA в рамках так называемого карбонско-пермского события биодиверсификации (CPBE). Особенно быстро диверсифицировались фораминиферы. Причиной CPBE могло стать резкое усиление морской провинциальности, вызванное падением уровня моря во время LPIA в сочетании с формированием Пангеи, что ограничило распространение таксонов из одного региона Мирового океана в другой.