Раннекаменноугольная флора Восточного склона Среднего Урала и ее стратиграфическое значение Васильева, Галина Николаевна

Введение к работе

Актуальность работы. Изучение угольных мэстороздений вос
точного склона Среднего Урала (рис. I) иыеет большое практичес
кое значение в связи с дефицитом топливных ресурсов з этом райо
не. Однако выяснение их геологического строения представляет со
бой трудную задачу, вследствие сложности тектонической структуры
района и отсутствия надежных критериев корреляции разрезов, в свя
зи с чей для-большинства угольных месторождений восточного склона
Урала отсутствовали до сих пор достоверные стратиграфические ко
лонки и однозвачные определения возраста составляющих их отлоаэ-
ний. ,

- Палеоботанический метод биостратиграфической корреляции и определения возраста угленосных отлозевий можно рассматривать как основной для большей части восточноуральских месторождений вследствие крайне ограниченного развития и плохой сохранности фауны у угленосной толще, а такие ограниченных возможностей выделения из нэе спорово-пыльцевых коиплексов из-за высокого иетагярфизиа угольного вещества пород. Однако по ряду причин восточноуральская флора оказалась, в основної., неизученной ("белым пятном" по выражению С. В.Меііенз). При этом лишь незначительная часть изученного-материала была описана, и почти весь он оказался утерянный. Обнаружилась такае недостаточная разработанность систематики раннекарбоно-вых растений, и особенно, лепидофптов, составляющих не менее 90$ коллекций восючноуральской флсры, что затрудняло ее использование для расчленения и корреляции отложений. .

Восточный склон Урала представляет собой редкий, если не единственный в мире регион, где турне-визейские лагуньо-контияен-тальные отложения содержат в огромном количестве местонахождений растительные остатки хорошей сохранности в условиях ^зчти автохтонных захоронений. Их изучение позволяет решить многие вопросы систематики палеозойских растений, а следовательно, и использования их для целей детальной биостратиграфія.

Восточноуральская флора представляет собой по положению в разрезе слабо изученное звено эволюции между еврвыерийскими флора-ил верхнего девона и визе-намюра.

Цель работы. Палеоботаническое обоснование детального расчла-

-4-Рисунок I

Обзорные с;:омы размещения угленосных отложений нижнего кар Со на. на Урале (А) и в Егоршинско-Хаиэнском райоле (Б)

Условные обозначения

1. - площади распространения углвнооннх отложений;

2. - местороасдокия и «частки, упоиянутие в работе; S - граница западного и восточного склонов Урала; 4 - район исследований автора.

Угленосные районы: МО - Ыаиьинско-Северо-Сосьвинокий, ЕК - Егоршипско-Каиенский, ПБ - Полтаво-Брэданский и Дочба-ровский, КЗ - Кизеловский бассейн.

. Угленосные эоны: I - Алапаевско-^ефїинокая, И - Ійхпав-ско-Егоржнокс^Каиенская (Па - $іовско-Троиковская площадь; ПО - Егоршиноко-Кааенская илрщадь), ill - Восточная.

Ыесторовдений и участки: I - Шхнеаское, 2- Еловснпе,
8 -Липовское, 4 - Трошковско'э, 5 - Ріічковскоз, 6- Алапа-
евское, 7 -Таборское, С - Подосининскоэ, 9 - Родниковоксе,
10 - ЭгорЕинскоа, 10а - Мостовской участок, II - Череишакское,
12 - Алтынайскоэ, 13 - Сухолоиссиое, 13а <- липия 11а А.П.Кар
пинского, 14 - Пол'дневское, 15 - Каиенскоо, 16 - Брединское,
17 - Доцбаровскоэ. "

_₅_ . Pkcvhok 1

KAmMC« УРАЛЬСКИМ*¹
/r"^

10 го зэ«и

- -.-'

нения турнейеко-визейских угленосных ОТЛОЕвНИЙ ВОСТОЧНОГО СКЛО---
на Среднего Урала на основании изучения макроыерных растительных
остатков. Для ее выполнения оказалось необходимым решить следую
щие задачи: - . —

1. изучзние характера распределения растительных остатков в разреза восточноуральской угленосной толщи на основе их послойных массовых сборов и детальной привязки к интервалам разреза; .

2. разработка принципов филогенетической систематики ископаемых растений а методики детального расчленения и корреляции угленосных озлокений на осногакии прослеживания этапов эволюции восточно-уральской флоры..

-Исходный материал. Б основу диссертации полонены материалы
многолетних сборов растительных остатков на восточном склоне
Среднего Урала - музейных коллекций, сборов автора и. А.Е.1!огиле-
ва в процессе дитолого-оациального и палеобзтанического изучения
разрезов угленосно й- юлщи, коллекций, собранных уральскими геоло
гами в ходе поискового и'фазвбдочного бурения на уголь. В коллек
циях ВСЕГЗИ содеркатся в настоящее время образцы Солее, чем из
«30 месюваховдений, по которым автором выполнено более 1000 опре
делений растительных остатков. Геологическая привязка образцов
осуществлялась А.Е.Иогалевыи.. '

Научная новизна. Разработаны принципы филогенетической систематики вос^очыоуральских раннекарбоновых растений, прослеживающей изменение особенностей их онтогенезов-В ходе эволюции, что позволило использоЕагь флору как архистратиграфическую группу. Предлокена методика детальной qao стратиграфии по растительным-остаткаи, представляющая собой методику выделения в разрезе угленосных отложение филогенетических зон признаков и корреляции на их основе местонахождений, находящихся в различных фацкалышх зонах. Впервые в турнейско-никневкзойской восючноуральской угленосно (* голщевгделено восемь.последовательных флористических ко:яіт-лексов, соответствующих восьми этапам ззолюции восточноуральской флора. Интервалыи*. распространения, приблизительно соответствующие интервалам распространения спорово-пыльцевых комплексов в эталонном разрезе (на Полдневском месторождении)., не зависят от интервалов распространения литолого-фациальных подразделение в том отвоаенпа, что пересекают их грашщы. Детальность расчленения по ним отлоеєшій, в принципе, соответствует детальности расчлэ-

неняя одновозрастных морских отложений Урала по фауне. Описано 69 нозых видов и одна новая комбинация в составе 3 известных я II нозых родов. Описана эволюция видов рода Kiodooptarldiun в турне-зизейское время на восточной склоне Урала.

Практическое значение. Впервые разработана схема детального биостратиграфического расчлененля-угленосных отлояеялй восточного склона Урала, являющихся первоочерёдным объектом поисков про-ыыпленних залекей углей. В геологически слояноы районе создана палеоботаническая основа _для детальной корреляции углзноснах от-лояений, деталькой-стратиграфической царкировки вскрытых по скза-аяван фрагментов угленосной-толщ:, состазляюцдх отдельные тектонические элементы изучаемых объектов (крылья складок, блоки, чешуи). Созданы предпосылки для корреляции морских и континентальных разрезов угленосного нижнего карбона ірала и создания для них единых субрегиональных горизонтов на оснозе сопоставления этапности развития ауны и флоры с учетом цигагасграгиграфлчосгах в лптостратиграсических критериев. Создана основа для определения возраста по растительный остаткам с той ze детальностью, кап и по- спорово-пыльцезым комплексам и по фауне. Результаты исследования использованы в :.овой Унифицированной стратиграфической схеме карбона Урала (1990 г.), в тематических научно-исследовательских отчетах ВСЕГЕй я многочисленных заключениях о возрасте, которые используются в производственных отчетах уральских геоло-го-сьеиочных и геолого-разведочных организаций.-

- Основные ззддщаемыа положения. Яадеяную основу фдлогентичэ-ской систематики ископаемых растений дает прослеааваяяе измояе-ний особенностей онтогзнезов частей растений в ходо их эволюция. Выделение родов и видов.на основе филогенетической систематика позволяет использовать фиору как архистратиграфическуп группу и расчленять по ней вмещающие оглоаения с той ле дета: лноотью, как а по спорово-пыльцеЕыи комплексам, соответствующей детальности расчленения одновозрастных аорских отлояений'по руне. Интервалы распространения флористических комплексов, установленных па основе филогенетической систематики по особенностям онтогенеза, представляют собой филогенетические зоны признаков,.не заззисящаэ от литолого-фациальных подразделений, позволяющие коррелировать ив сто нахождения, расположенные в различных фациальных зонзх.

Апробация. Основные положения работы докладывалась з 1983 г. в ГИВ АН СССР на чтениях памяти С.В.Нэйеяа, ва научном заседании

огдели страгдграфпи н палеонтологии ВСЕГЕЛ, на рабочем совещании по уточнению и доработке стратиграфической схемы карбона ііірала в Перки; в 2989 г. - ьа заседании ХШ сессии ВЮ, в 1993 г. -на чтениях памяти А>Н.Кривго.фовича в БИЯ АН России.

Объем работы. Диссертация состоит из двух книг. Книга I
представляет собой основной текст, общин объемен стр., ко-

йорый содержит 6 глав, введение и заключение. Книга 2, общим
объемом стр., содержит описание изученных БИДОН и их списки

с мзстонахоаденияі'и. Диссертация содержит 15 текстових рисунков ц 51 таблииу с изобракенияші остатков растений, из ни;: сб являются рисуночными и 25 -фототаблпцз 'а. Все рисунки и почти всо і?,отогрзі[да выполнены автором, И-только некоторые - в фотолаборатории БСЕГЕй. Список литературы включает 55 наименований, не них 24 иностранные.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 статей.

Консультации и благодарности. В целой работа написе на под непосредственны!! руководством и при содействии ст.научного сотрудника ВСЕГЕН А.Е.Могилева. До 1987 г. изучение флоры проводилось под руководством доктора г.-и. наук С.В.Кейена. Автор пользовался такие консультациями и совеїаиі доктора г.-и. наук П.В.Ошуркоьой, которая была .первый учителем диссертанта в палеоботанике. Автор выражает, зееы троим свою глубокую благодарность.

Больаус поюць оказали автору солеташ и консультациями в процессе-изучения флора В. П. Владимирович, Н.Г.Вербицкая, 1І. В.Ду-ранте, йоториц автор такяе выражает ceod глубокую благодарность.

Автор признателен за ценные советы и замечения, высказанные а ходе знзкоыства с диссертгцией А.А.Пзутову, А. В.Гоканъкову.

Методика работы. Проводились детальные, по-еозыоевдсти, массо-вые сборы растительных остатков в какдои иестонахоядевии. При этой-был отработан особый способ упаковки щту^ов мягких пород, по скольку-содержащиеся в них фрагменты несут наиболее топкие, и іадовательно, наиболее ценные йленентк диагностики. В результате получены серии образцов по многим родац и видай, даюдие представление об особенностях онтогенеза частей растений, и следовательно, с функциональном значении и диагностической ценности элементов их морфологии. При этом обнаружилось, что з трех наиболее распространенїщх группах восточноуральских растений (лепидо-фитах, родвоптеридвуыах, кардиоптеридиуиах) заметно эволвциони-рувдие диагностические признеки аыеит размерность до нескольких

-9-долай ти. Серии рисунков я фотографий, выполненные о разный

увеличением, показали необходимость соответствия размера признака степени увеличения его иБобранения; а также - исключительной точности самого изображения. Рисунки элементов перьев родеоптеридиу-мов выполнялись под бннокуляром с сеточкой при увеличении до 20 раз и смачивании спиртом. Трудоемкий является изучение восточно-уральских лепидофитов. При хорошей фактуре отпечатков, часто позволяющей видеть элементы клеточного строения эпидермы, они покрыты с грудой отделявши слоем фитолейыи коры. Она удалялась под бинокуляром методом микропрепарирования при постоянном смачивании спиртом. Элементы листовых подушек лепидофитов фотографировались с увеличением до 50 раз с помощью микроыакрофота (микроскопа с фотонасадкой для съемки мелких и почти плоских уакрообъек-тов) на пленках 16, 32, 64 ед. Такая детальность изучения растительных остатков позволила обнаружить в них много новых признаков, не учитываемых при обычном сравнении экземпляров. Их мелкие размеры часто давали .возможность определять возраст вмещающих отложений по небольшим, не определяемым до видов фрагментам.