Введение к работе
Континентальные пермские и триасовые отложения широко распространены на громадных территориях Азии. Детальность их расчленения и обоснованность корреляции прямо определяют качество геологического картирования на этих территориях. С ними связаны месторождения каменных углей, в том числе коксующихся, нефти и газа, цеолитов, оптического кальцита и других видов минерального сырья, эффективность поисков которых непосредственно зависит от детальности и обоснованности стратиграфии. Вместе с тем в стратиграфии континентальных пермских и триасовых отложений Азии много спорного. Большие дискуссии вызывает, в частности, положение границы этих систем и соотношение стратиграфических шкал морских и континентальных отложений. Одной из основных причин дискуссионности.является то, что над исследователями довлеют стратиграфические построения, проведенные несколько десятилетий назад, во-первых, на материале существенно более бедном, чем имеющийся сейчас, и, во-вторых, в значительной мере с применением лишь метода руководящих комплексов, без попыток даже примитивного экосистемного анализа.
Все шире применяющийся сейчас для стратиграфических целей анализ палеоэко-систем (ПЭС), с одной стороны, определенно может обеспечить прогресс в решении этих спорных вопросов и построении новых и более полно обоснованных стратиграфических схем. С другой стороны, методика изучения палеоэкосистем пока находится в стадии разработки, изученность их именно как совокупности организмов пока совершенно недостаточна. Особенно это касается ПЭС низких рангов. Исследования, подобные данному, помогут продвинуть вперед методические вопросы и реальную изученность ПЭС. Наконец, в последние годы изучение ПЭС приобретает существенный интерес и для решения экологических проблем, поскольку материалы по динамике экосистем прошлого могут быть использованы для экологических прогнозов и разработки экологической стратегии.
Разбирая вопрос о границе крупных стратонов, обычно изучают этапность развития одной пли нескольких основных групп организмов и, сопоставляя данные по разным группам, выделяют рубеж, который представляется наиболее существенным. Чаще веет при этом выбирается тот из них, коюрый фиксируется изменениями со-
става ортостратиграфических групп организмов, благодаря чему он может быть однозначно привязан к общей стратиграфической шкале.
В своих исследованиях автор, следуя в принципе тем же путем, поставил целью проанализировать прежде всего характер смены палеобиот на крупном геопсторичес-ком рубеже, изначально принимая эту смену не как мгновенное событие, а как совокупность последовательных биотических перестроек, имеющую определенную длительность.
Этот анализ выполнен для крупного, но тем не менее ограниченного региона, включающего континент и его окраины. Это Анрарида для конца палеозоя и возникший на ее основе в начале мезозоя Пра-Евразиатский материк (ограниченный океаном Тетис и, следовательно, не включающий территорию современного Китая) и его западная (в современной ориентировке) окраина.
Исследование проведено для конца пермского, всего триасового и отчасти нача
ла юрского периода, что дает возможность оценить общность и различия характера
смены палеобиот на границах разных рангов. Исследовались в основном континен
тальные отложения, в которых, с одной стороны, вопросы биостратиграфии разрабо
таны менее полно, чем в морских, с другой — не сказывается столь сильно, как при
изучении морских палеобиот, влияние идеи руководящих форм в различных ее мо
дификациях. ;
Материалом для настоящей работы явились, прежде всего, многолетние собственные регионально-геологические (съемочные), стратиграфические и фитостратигра-фическис исследования автора в Сибири (1955-1989 гг.), Иране (1973г1976 гг.), Вьетнаме (1966-1967 гг.). Использованы также многолетние определения автором остатков ископаемых растений из собственных сборов и сборов других исследователей в Тунгусском и Кузнецком бассейнах, на Таймыре, вВерхрянье (1956-1993 гг.), Иране (1974-1976 гг.), Вьетнаме (1966-1967 гг.) и Средней Азии (1987 г.). В общей сложности это более 30000 штуфов, более 400 видов из более чем 500 местонахождений. Использованы результаты пересмотра и частичного переопределения автором музейных коллекций ископаемых растений из хранилищ Геологического института РАН (Москва), Центрального геологического музея им. Ф.Н.Чернышева (Санкт-Петербург), Сибирского научно-исследовательского института геологии геофизики и минерального сырья (Новосибирск), Главного управления геологии Вьетнама (Ханой). Автор определил в общей сложности более 370 видов растений, наиболее распространенные из которых перечислены втабд. 1.
Наконец, проанализированы и обобщены материалы геологических съемок, стратиграфических и палеоботанических исследований других исследователей по Сибири, Вьетнаму, Средней Азии, Кузнецкому и Печорскому бассейнам, островам .Северного Ледовитого океана.
Располагая значительным стратиграфическим и палеоботаническим материалом, известным ему по итогам собственных полевых и определительекпх работ , автор именно на нем попытался сделать главные выводы. Привлечены, но в меньшей степени, определения и заключения других исследователей (прежде всего В.Д.Принады,
В.П.Владимирович, К.К.Могучевой по Сибири, И.А.Добрускиной по Печорскому бассейну и Средней Азии, Т.А.Сикстсль по Ирану и др.) и литературные материалы по этим її соседним регионам, часто основанные на иных концепциях, почему их формальное присоединение вряд ли было бы продуктивным. Использованы палинологические данные О.П.Ярошенко, Е.К.Обоницкой, В.В.Круговых, В.В.Гершанович, материалы по конхостракам (Э.Ф.Орлова) и в меньшей степени — двустворкам (И.М.Маловецкая).
Таблица J Стратиграфическое распределение основных видов растений (определения автора)
Пермь
Триас
+ + + + + + x
+
+
+ +
+
Acrocarpus (?) dakatensis Mogutcheva Boreopteris evenkensis Mogutcheva Boreopteris triangularis Mogutcheva Boweria rangiferina (Prynada) Discopteris rotundiloba (Fontaine) Eleganopteris tripinnata Mog. et II. Mertensides concinnus Mogutcheva Mertensides lingulatus Mogutcheva Mertensides ovatus Fontaine Thainguyenopteris pamirica ( Prynada) Asterotheca cottonii Zeiller Asterotheca viveja Khramova Danaeopsis angustipinnata Brick Danaeopsis emarginata Brick Danaeopsis marantacea (Presl) Schvedopteris Iobata Mogutcheva Bernoullia ahtiubensis Brick Osmundopsis trisecta (Schvedov) Todites borealis (Prynada) Todites crenata (Prynada) Todites jeniseica Prynada Todites korvunchanica Vladimirovich Todites plectrophora Harris Todites polymorpha (Mogutcheva) Todites princeps (Presl) Todites undulata (Brick) Acrostichides acutinervis (Kilpper) Acrostichides gorbiatchiana (Mogutch.) Acrostichides integnis (Prynada) Acrostichides kirjamkensis (Piynada) Acrostichides linnaeaefolius Fontaine Acrostichides srebrodolskae (Schvedov) Acrostichides tunguskanus (Prynada) Clathropteris elcgans Oishi Clalhropteris mcniscioidcs Brongniart Clathropteris obovata Oishi Clathropteris platyphylla (Goeppert) Thaumatoptcris Гихіі Zcillcr Dictyophyllum nathorstii Zcillcr Langeamia zcillcri Srcbrodolskaja Phlcbopteris affinis Schenk Cladophlebis augusta 1 leer Cladophlcbis crenata Prynada
- + +
- +
X +
+
+ +
- X
- +
О X + X
+
+ --
+
+ +
+ +
+
Пермь
Триас
Pterophyllum angustum F.Braun Pterophyllutn andraeanum Schimper Pterophyllum bavieri Zeiller Pterophyllum braunianum Schenk Pterophyllum tietzei Schenk Zamites persica Boureau Otozamites ashtarense Barnard Nilssoniopteris schenkiana Barnard Vardekloeftia Harris Nilssonia brevis Brongniart Nilssonia truncata Nathorst Nilssonia (?) simplex Oishi Ctenis fallax Nathorst Pseudoctenis cteniforme Nathorst Ptychospermum tomiense Radczenko Sinoctenis (?) zereshkei Sadovnikov Taeniopteris barnardii Sadovnikov Taeniopteris densinervis Feistmantel Taeniopteris jourdyi Zeiller Taeniopteris (Elbursia) mikailovii Sad. Cycadolepis corrugatus Zeiller Cordaites candalepensis Zalessky Cordaites adleri Radczenko Cordaites (?) angustifolius Neuburg Cordaites candalepensis Zalessky Cordaites aequalis (Goeppert) Cordaites clercii Zalessky Cordaites insignis Radczenko Cordaites oblongifolius Radczenko Cordaites latifolius Neuburg Cordaites mediocris Gorelova Cordaites minax Gorelova Cordaites surijekovensis Gorelova Cordaites minutifolius Radczenko Cordaites (? ) tchapkoktensis Verbits. Crassinervia degaliensis Radczenko Crassincrvia elliptica Radczenko Crassinervia lanceolala Neuburg Lcpeophylhim actaeonelloides (Gem.) Lcpeophylhim uskatense Radczenko F.laiocladus cylindrica Prynada F.laiocladus linearis Prynada Cordaicarpus ovatus Radczenko
+ + + + + + + + + -+ -+ -+ +
+ -+ + + +
- + -I- о
- + + x
+
f +-+
+
X X
+
X X
Пермь
Триас
Bardocarpus deprcssus (Schmalhausen) Rufloria brcvifolia (Gorelova) Rufloria derzavinii (Neuburg) Rufloria (?) kajakensis (Neubrg) Rufloria minuta (Radczenko) Rufloria mitinaensis (Gorelova) Rufloria olzerassica (Gorelova) Rufloria (?) rarineivia (Verbitskaja) Rufloria tebenjkovii (Schvedov) Rufloria theodorii (Tchirkova et Zal.) Voltzia (?) avamica Mogutcheva Voltzia (?) chachlovii Schvedov Voltzia elegans (Oishi) Swedenborgia ciyptomeroides Nathorst Podozamites angustifolius (Eichwald) Podozamites astartense Harris Podozamites eichwaldii (Schimper) Podozamites lanceolatus (Lind. et Hut.) Podozamites latissimus Stanislavvsky Podozamites rigidus Stanislavvsky Podozamites schenkii Heer Cycadocarpidium erdmannii Nathorst Stachyotaxus elegans Nathorst Pagiophyllum peregrinum (Lind.et Hut.) Palyssia braunii Endlicher Quadrocladus pachyphyllum (Prynada) Quadrocladus sibiriciim (Neuburg) Pityophyllum longifolium Nathorst
+ _ -. _ _ _ _ + _.-____
+ _ _____
+ ______
+
+ + -f-+ + +
X X
+ — встречаются в единичных местонахождениях; х — встречаются обычно; о — встречаются часто; 0 — встречаются очень часто.
Цифры в шапке: 1 — Позднеангарская ПЭС (до устьдегалинской фазы включительно); 2 — Позднеангарская ПЭС, гагарьеостровская фаза; 3 — Тутончанская ПЭС; 4 — Лебедевская ПЭС; 5 — Хунгтукунская ПЭС; 6 — Путоранская ПЭС; 7 —- Марп-нннская ПЭС; 8— Устькельтерская ПЭС; 9 — Яно- печорская ПЭС; 10 — Кейперс-кая ПЭС, раннегсшлагская фаза; 11 — КеПпсрская ПЭС, позднегешлагская фаза 12
При изучении палеоботанического материала автор наряду с традиционными морфологическими методами широко использовал ку гикулярныс (для триаса и юры 1 Ірана), анатомические (для иерми и триаса Сибири) и мпкроморфологнчеекпе методы исследования, что нашло о і ражен не в ряде ci а г сіі (9. 2 I. 24 26, 29. 32) 11 депонированной моної рафии [15]. При анализе ПЭС использовались основные моложе-
ния и подходы, предложенные В.А.Красиловым и др. исследователями. При решении стратиграфических вопросов автор во всех возможных случаях использовал комплексным палеогеографический метод (по В.В.Меннеру, 1962).
-
Близ границы пермского и триасового периодов в Северной Евразии существовали две полпхронные палеоэкосистемы (ПЭС): Позднеангарская (пермская) и Яно -Печорская (оиенекско? — норийская).
-
Позднеангарскую и Яно-Печорскую полпхронные ПЭС в Северной Евразии разделяют сменяющие друг друга во времени резко отличные по составу брахнхрон-ные ПЭС: Тутончанская, Лебедевская, Хунгтукунско-путоранская, Марининско-устькельтерская. Эта последовательность ПЭС более полна, чем последовательности в других регионах Евразии.
-
В Иране полихронные Кейперская (синхронная Яно-Печорской) и Байкальская (Иркутская — юрская) ПЭС разделены брахихронной Позднегешлагской ПЭС, не известной в других регионах.
-
Отложения, соответствующие Лебедевской и Хунгтукунско-путоранской ПЭС, аналоги которых, по-видимому, отсутствуют в стратотипических районах пермской и триасовой систем, могут рассматриваться как новый стратон — таймырский над-горизонт (ярус?, региоярус?), который моложе татарского яруса и, вероятно, отвечает джульфинскому и дорашамскому региоярусам морской тетической шкалы пермской системы.
-
Граница пермской и триасовой систем в Северной Евразии по флористическим данным, вероятно, проходит между Хунгтукунско-путоранской и Марининско-усть-кельтерской ПЭС.
На основе обобщения материалов регионально-геологических работ, собственных стратиграфических исследований, определения и пересмотра большого палеоботанического материала впервые предпринята попытка анализа состава и структуры континентальных палеоэкоспстем разных рангов для обширного региона и их смены при переходе от палеофита к мезофиту. Результаты этого анализа могут быть использованы как для региональной и межрегиональной стратиграфической корреляции, так и при изучении общих закономерностей развития и смены палеоэкоспстем. Обосновано положение границы перми и триаса внутри вулканогенных образований Сибири (а не вблизи их подошвы). Выделен новый стратон, надстраивающий ярусную шкалу континентальной перми.
Результаты исследовании автора широко использованы для расчленения и корреляции пермских и триасовых отложений Тунгусского бассейна и Верхоянья в ходе регионального геологическою карі прованпя, издания геологических карг масштабов 1:200 000 и 1:1 000000 (новая серия) (1958 1995 гг.),составления унифицированных
стратиграфических схем пермских и триасовых отложений Средней Сибири (1979-1980 гг.), триасовых и юрских отложений Ирана (1974 г.), составления карт угленосности и проведения поисковых работ на коксующиеся угли в Иране (1973-1976 гг.).
Основные положения, развиваемые и обоснованные в работах, докладывались и обсуждались на Международном конгрессе «Пермская система Земного шара» в г. Перми (1991г.), палеонтологической секции Московского общества испытателей природы в 1967 г., годичных сессиях Всесоюзного (Российского) палеонтологического общества в Ленинграде (1967, 1987, 1989 гг.), Санкт-Петербурге (1991,1994 гг.), Таллине (1986 г.), Сыктывкаре (1990 г.), Межведомственных региональных стратиграфических совещаниях в Новосибирске (1963-64,1986-87 гг.) и Тегеране (1976 г.), совещаниях по палеовулканизму Сибири в Красноярске (1987 г.), стратиграфии перми в Палеонтологическом институте РАН в Москве (1995 г.), чтениях памяти С.В.Мейена в Геологическом институте РАН в Москве (1990,1995 гг.), научных конференциях Московского геологоразведочного института (академии) в 1991- 1996 гг.
По теме научного доклада опубликовано более 50 работ, в том числе одна депонированная монография «Флора угленосной формации Эльбурса» (1980-1994), коллективные монографии: «Решения 3-его Межведомственного регионального стратиграфического совещания по мезозою и кайнозою Средней Сибири» (1981); «Минерально-сырьевая база Ирана» (1993), «Геологическая карта СССР масштаба 1:200 000, листP-46-IV»( 1966); «Геологическая карта СССР масштаба 1:1 000 000(новая серия), лист Q-48-49 (Айхал)» (1991). Кроме того опубликовано в соавторстве и без около 50 статей в научных журналах и сборниках, из которых 15 —зарубежных публикаций, переводных и оригинальных.
Основные положения исследования обсуждались с многими флористами и стра-тиграфами, в том числе с В.В.Меннером, С.В.Мейеном, В.А.Вахрамеевым. Результаты обсуждения реализованы автором, к сожалению, уже после ухода из жизни этих выдающихся ученых.
Диссертация основана на всех приведенных в списке публикациях общим объемом более 40 печ. л., в которых отражены основные защищаемые положения.