Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. История изучения раннекаменноугольной флоры Подмосковного бассейна 14
1.1. Первые находки и описания. «Палеонтология России» Э.И. Эйхвальда 14
1.2. Изучение антракофильной растительности и работы М.Д.Залесского 15
1.3. Проблема "стигмариевых" известняков 21
1.4. Палинологические исследования 24
1.5. Развитие взглядов на фитогеографическое положение раннекаменноугольной флоры Подмосковного бассейна 25
1.6. Исследования последних лет 29
Глава 2. Стратиграфия флороносных отложений визе Подмосковного бассейна 31
2.1. Краткая характеристика основных подразделений визейского яруса 31
2.2. Описание опорных флороносных разрезов и их палеоботаническая характеристика 40
Глава 3. Зональное расчленение нижнекаменноугольных отложений Подмосковного бассейна по макроостаткам растений 70
3.1. Понятие макрофлористической зоны 70
3.2. Макрофлористические зоны визе Подмосковного бассейна 72
3.3. Сопоставление с макрофлористическими зонами и региоярусами визе стран Европы и Северной Америки 77
3.4. Сопоставление с другими угольными бассейнами Русской платформы 84
Глава 4. Основные типы захоронений растительных остатков и их палео экологический анализ 88
4.1. Методы реконструкции древних растительных сообществ 88
4.2. Основные типы захоронений растительных остатков, их связь с фациями и материнскими растительными сообществами 89
Глава 5. Особенности развития раннекаменноугольной флоры Подмосковного бассейна на фоне основных событий геологической истории региона 95
5.1. Некоторые основные понятия и термины 95
5.2. Климатические и палеогеографические условия формирования раннекаменноугольной флоры Подмосковного бассейна 100
5.3. Флористическая неоднородность территории Подмосковного бассейна в раннем карбоне 102
5.4. Этапы формирования визейской флоры Подмосковного бассейна 103
5.5. Сукцессионная динамика углематеринских сообществ 108
5.6. Травянистая растительность 112
5.7. Природа растительности "стигмариевых" известняков 114
Глава 6. Палеофитогеографическое положение раннекаменноугольной флоры Подмосковного бассейна 127
6.1. Особенности растительного покрова и палеофлористического районирования суши в раннем карбоне 127
6.2. Методика сравнения локальных флор 130
6.3. Схема районирования для раннего визе 131
6.4. Схема районирования для позднего визе 136
6.5. Некоторые общие выводы 139
Глава 7. Таксономическое разнообразие раннекаменноугольной флоры Подмосковного басейна 141
7.1. Методика изучения 141
7.2. Терминология 142
7.3. Описание растений 143
Род Lepidodendron Sternberg 144
Lepidodendron veltheimii Sternberg 144
Lepidodendron spetsbergense Nathorst 149
Род Sublepidodendron Hirmer 152
Sublepidodendron shvetzovii Mosseichik 154
Род Sublepidophloios Sterzel 159
Sublepidophloios sulphureus Mosseichik 161
Род Ogneuporia Mosseichik 164
Ogneuporia seleznevae Mosseichik 165
Род Lepidostrobus Ad.Brongniart 171
Lepidostrobus ignatievii Mosseichik 173
Lepidostrobus sp 176
Род Flemingites Carruthers 179
Flemingites russiensis Mosseichik 180
Род Stigmaria Ad.Brongniart 184
Stigmaria stellata Eichwald 185
Сателлитные роды порядка Isoetales 189
Род Wittbergia Mosseichik 189
Wittbergia zalesskii Mosseichik 191
Род Gryzlovia Mosseichik 195
Gryzlovia meyenii Mosseichik 196
Род Eskdalia Kidston 199
Eskdalia olivieri (Eichwald) Mosseichik 201
Род Bodeostrobus Mosseichik 209
Bodeostrobus bennholdii (Bode) Mosseichik 210
Род Tulastrobus Mosseichik 214
Tulastrobus pusillus Mosseichik 215
Род Boroviczia Zalessky 218
Boroviczia karpinskii Zalessky 220
Глава 8. До- и послевизейские флоры раннего карбона Подмосковного бассейна 227
8.1. Довизейские находки 227
8.2. Поствизейские флоры. Башкирский этап Подмосковного флорогенеза...228
Заключение 231
Литература 233
Объяснения к фототаблицам 266
Фототаблицы 277
- Изучение антракофильной растительности и работы М.Д.Залесского
- Описание опорных флороносных разрезов и их палеоботаническая характеристика
- Макрофлористические зоны визе Подмосковного бассейна
- Основные типы захоронений растительных остатков, их связь с фациями и материнскими растительными сообществами
Введение к работе
Актуальность темы. Среди других каменноугольных флор флоры раннего карбона остаются относительно слабо изученными. Лишь немногие из них описаны монографически. Достаточно полно изучены, в том числе, с применением современных методик, только отдельные растения. Надежно реконструированы лишь отдельные локальные типы древних растительных сообществ. Получены первые обобщения по палеоэкологии и палеофитогеографии. Практически не изучался генезис раннекаменноугольных флор.
В то же время, изучение этих флор представляет значительный интерес с различных точек зрения: палеоботанической, стратиграфической, геологической и эволюционной. Ранний карбон - эпоха первой эволюционной радиации и экогенетической экспансии голосеменных и высших споровых растений, формирования ими первых в истории Земли крупных фитохорий и растительных формаций, давших начало массовому накоплению материнского вещества углей. Относительная простота строения раннекаменноугольных растений позволяет выявить многие закономерности их морфологической эволюции, оценить эволюционное значение влияния ландшафтно-географических и климатических условий, крупнейших абиотических событий.
Долгое время считалось, что флора раннего карбона носила космополит-ный характер. В то же время, более детальное изучение анатомического, морфологического и экологического своеобразия таксонов и флор позволяет осуществить детальное палеофитогеографическое районирование для этого времени. Наложение результатов районирования на палеогеографическую основу дает возможность выявить природу палеофитохорий и их границ, восстановить характер их изменений во времени.
Надежная палеофитогеографическая основа позволяет прослеживать в пределах крупнейших фитохорий раннего карбона единые макрофлористиче-ские зоны, выделяя их региональные вариации, отражающие специфику мест-
ных флор. Примером является зональная шкала Р.Х. Вагнера (Wagner, 1984) для карбона Еврамерийской палеофлористической области. Выделение аналогов зон этой- шкалы на востоке Еврамерийского палеоконтинента является важной стратиграфической проблемой.
В этом контексте раннекаменноугольная флора Подмосковного бассейна представляет значительный интерес.
Большинство известных раннекаменноугольных флор являются узколокальными по распространению. В отличие от них, флора Подмосковного бассейна относится не только к значительной по площади территории, но и, по-видимому, к нескольким взаимосвязанным естественным палеоландшафтным выделам регионального масштаба. Это дает возможность изучать ее географические и экологические вариации, их изменения во времени.
Флороносные разрезы раннего карбона Подмосковного бассейна доступны и обладают хорошей для этого интервала разреза насыщенностью остатками растений. Это позволяет получить достаточно полную стратиграфическую последовательность этих остатков и выделить местные макрофлористические зоны. Последние могут быть сопоставлены с палинозонами, с зональной шкалой карбона Европы и Северной Америки по макроостаткам растений (Wagner, 1984) и палеоботанически охарактеризованными стратонами других угольных бассейнов Русской платформы. С помощью макрофлористических зон оказывается возможным сопоставлять региональные горизонты нижнего карбона Подмосковного бассейна с региоярусами Великобритании и Северной Америки.
Полученные геологами Подмосковного бассейна седиментологические и палеогеографические выводы существенно облегчают палеоэкологические, па-леофитогеографические и флорогенетические исследования.
Формировавшаяся на окраине тропического пояса под воздействием пульсирующих морских трансгрессий раннекаменноугольная флора Подмосковного бассейна представляет значительный интерес с точки зрения проверки некоторых эволюционных моделей, в частности, экосистемной теории эволю-
ции, согласно которой кризисные воздействия, вроде трансгрессий, открывают путь ускоренной «некогерентной» макроэволюции.
Наконец, Подмосковный бассейн является комплексным горнопромышленным районом, где к континентальным отложениям визейского яруса приурочены многочисленные полезные ископаемые: бурые угли, бокситы, огнеупорные глины и др. В этих слоях макроостатки растений и палинофоссилии являются единственными руководящими ископаемыми. Палеоботаническое изучение позволяет уточнить стратиграфическое положение континентальных толщ, закономерности размещения угольных пластов, помогает реконструировать условия угленакопления и формирования залежей других полезных ископаемых.
Цели и задачи исследования. Основной целью работы являлось изучение процесса формирования и основных этапов эволюции раннекаменноуголь-ной флоры Подмосковного бассейна на широком палеофитогеографическом и историко-геологическом фоне, с последующим выходом на зональное расчленение флороносных отложений и корреляцию с одновозрастными толщами других угольных бассейнов Русской платформы, а также Западной Европы и Северной Америки.
Исследование осуществлялось в рамках направления по изучению позд-непалеозойского флорогенеза, поставленного в лаборатории палеофлористики Геологического института РАН (ГИН РАН) СВ. Мейеном (1935-1987).
Для достижения цели работы были решены следующие задачи:
уточнение таксономического состава и монографическое изучение некоторых наиболее важных в палеофитогеографическом и стратиграфическом отношениях представителей раннекаменноугольной флоры Подмосковного бассейна;
реконструкция основных типов растительных ассоциаций, их ланд-шафтно-географической приуроченности, экологии и истории формирования;
анализ флористической и ценотической неоднородности раннекамен-ноугольной флоры Подмосковного бассейна; выделение локальных флор; выяснение их генезиса;
выявление этапности развития этих флор в связи с основными эволюционными и палеогеографическими событиями;
анализ фитогеографического положения и связей раннекаменноуголь-ной флоры Подмосковного бассейна;
выделение местных макрофлористических зон и их сопоставление с зонами зональной шкалы карбона Еврамерийской палеофлористической области по макроостаткам растений, предложенной Р.Х. Вагнером (Wagner, 1984), а также с местными зонами по спорам и пыльце;
выявление опорных эволюционных рубежей в развитии визейских флор Еврамерийской области, позволяющих коррелировать флороносные отложения в ее пределах;
сопоставление флороносных толщ раннего карбона Подмосковного бассейна с одновозрастными отложениями других угольных бассейнов Русской платформы, а также Западной Европы и США.
Научная новизна. Показано существование в визейское время на территории Подмосковного бассейна по крайней мере двух локальных флор, распространенных, соответственно, на его северо-западном и южном крыльях. Эти флоры различались составом таксонов и растительных сообществ, что было связано с условиями их генезиса.
Выделены 4 этапа в развитии визейской флоры южного крыла Подмосковного бассейна и 2 этапа для флоры северо-западного крыла, связанные с особенностями геологической истории указанных районов. Установлена связь этих этапов со стадиями развития соответствующих флор.
Выяснены фитоценотическая природа и условия формирования одного из распространенных в Подмосковном бассейне типов фитоориктоценозов - т.н. «стигмариевых» известняков. Последние представляют собой остатки ризосфе-
ры прибрежных пионерных ассоциаций древесных плауновидных, сукцессион-ное развитие которых прерывалось в результате затвердевания известкового субстрата или затопления морскими водами.
На южном крыле Подмосковного бассейна выделены местные макрофло-ристические зоны Gryzlovia meyenii и Sublepidodendron shvetzovii, которые сопоставлены, соответственно, с верхней частью зоны Triphyllopteris и нижней частью зоны Lyginopteris bermudensiformis-Neuropteris antecedens зональной шкалы Р.Х. Вагнера.
Проанализированы природа и корреляционный потенциал рубежа в развитии еврамерийских флор на границе раннего и позднего визе. Установлено, что этот рубеж имел, по-видимому, эволюционный характер и позволяет коррелировать флороносные отложения в пределах Еврамерийской области.
Осуществлено сопоставление флороносных отложений раннего карбона Подмосковного бассейна с одновозрастными отложениями других угольных бассейнов Русской платформы, а также Западной Европы и Северной Америки. В частности, бобриковский и нижняя часть тульского горизонта сопоставляются с верхней частью арундского (Arundian) и нижней частью холкерского (Holkerian), а верхняя часть тульского, алексинский, Михайловский и веневский горизонты - с верхней частью холкерского, асбским (Asbian) и бригантским (Brigantian) региоярусами Великобритании.
На территории Подмосковного бассейна для раннего визе выделен Южно-Московский палеофлористический округ, а для позднего визе - Южно-Московский и Западно-Московский округа Северо-Европейской палеофлористической провинции.
Описано 6 новых родов, 8 новых видов и введены 2 новые комбинации ископаемых растений.
Защищаемые положения.
1. В визейское время на территории Подмосковного бассейна существовали по крайней мере две локальные флоры, изолированные водоразделами
крупных речных бассейнов. Одна из них сформировалась из аллохтонных элементов в начале визе на южном крыле бассейна в пределах приморской аллювиальной равнины. Другая развивалась автохтонно, возможно, с турне на северо-западном крыле бассейна и была связана с берегами реликтовых озер и речных долин.
В составе указанных флор реконструированы 8 экологических типов растительных ассоциаций: 1) пойменных торфяных болот, 2) торфяных болот пресноводных озер, 3) пресноводных болот верхового типа, 4) пойменных минеральных болот, 5) пойменные травянистые сообщества, 6) сообщества водных и полуводных макрофитов, 7) мезофильные ассоциации речных долин, 8) прибрежноморские сообщества древесных плауновидных (табл. 8).
Растительность широко распространенных на территории бассейна «стигмариевых» известняков представляла собой не аналог современных мангр, а монодоминантные сообщества древесных плауновидных {Sublepidodendron ex gr. robertii и др.), сукцессионное развитие которых прерывалось на пионерной стадии вследствие затвердевания известкового субстрата или затопления морскими водами.
В эволюции визейской флоры южного крыла Подмосковного бассейна выделены 4 этапа: бобриковский, раннетульский, позднетульский, алексинско-веневский. В историческом развитии флоры северо-западного крыла выделены 2 этапа: доалексинский и алексинско-веневский.
На южном крыле Подмосковного бассейна выделены местные макро-флористические зоны Gryzlovia meyenii и Sublepidodendron shvetzovii, сопоставляющиеся, соответственно, с верхней частью зоны Triphyllopteris и нижней частью зоны Lyginopteris bermudensiformis-Neuropteris antecedent шкалы Р.Х. Вагнера (Wagner, 1984) для Еврамерийской области. Выделенные зоны позволяют сопоставлять флороносные толщи Подмосковного бассейна с одновозра-стными отложениями других угольных бассейнов Русской платформы, Западной Европы и США (табл. 6, 7).
6. На территории Подмосковного бассейна выделены два палеофлористи-ческих округа: Южно-Московский (с ранневизейского времени), и Западно-Московский (с позднего визе), относящиеся к Северо-Европейской провинции Европейской области Еврамерийского царства (рис. 11,16).
Теоретическая и практическая ценность работы. Изучение эволюции раннекаменноугольной флоры Подмосковного бассейна расширяет представления о разнообразии и путях становления растительного покрова в раннем карбоне, способствуя, в частности, осуществлению детального палеофитогеогра-фического районирования с последующим переходом к динамическим реконструкциям палеофитохорий и их изменений во времени.
В общеэволюционном плане развитие раннекаменноугольной флоры Подмосковного бассейна свидетельствует, что по крайней мере некоторые кризисные события (в данном случае, пульсирующие трансгрессии), истребляя растительный покров на значительных территориях, по-видимому, не вызывали существенных эволюционных новаций за счет «некогерентной» эволюции. В то же время, имели место крупные синхронные эволюционные изменения растительности в пределах крупнейших палеофитохорий Земли (на рубеже раннего и позднего визе, и др.).
В плане корреляций внутри бассейна и за его пределами макрофлористи-ческие данные хорошо соответствуют выводам по другим группам, что свидетельствует об их надежности и целесообразности широкого применения в стратиграфической практике.
Полученные корреляционные схемы сопоставления угленосных отложений Подмосковного и других угольных бассейнов Русской платформы (табл. 7) могут служить стратиграфической основой при анализе закономерностей угле-накопления.
При поисковых работах на уголь в Подмосковном бассейне описанные в работе остатки растений-углеобразователей (Eskdalia olivieri, Ogneuporia se-leznevae и др.) могут использоваться для синонимизации угольных пластов.
Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на Симпозиуме, посвященном памяти СВ. Мейена (Москва, 2000), на 6-ой Европейской палеоботанической-палинологической конференции (Афины, 2002), на Палеоботанической конференции, посвященной 90-летию со дня рождения В.А. Вахрамеева (Москва, 2002), на Палеогеографическом совещании в ГИН РАН (Москва, 2002), на XI Международном совещании по филогении растений (Москва, 2003), на ежегодных сессиях Палеонтологической секции МОИП (Москва, 2002, 2003), на конференции «Фундаментальные проблемы ботаники и ботанического образования: традиции и перспективы» (Москва, 2004), на XIX Любищевских чтениях «Проблемы эволюции» (Ульяновск, 2005) и др. По теме диссертации опубликовано 28 работ в отечественных и иностранных изданиях.
Материал. Работа основана преимущественно на материале, собранном автором в течение полевых сезонов 1999-2003 гг. из различных районов Подмосковного бассейна (около 1200 образцов с петрификациями, фитолеймами и отпечатками растений). Был также просмотрен и частично описан материал из коллекций М.Д. Залесского, М.С. Швецова и С.А. Доброва, хранящихся в ГИН РАН и ГГМ им. В.И. Вернадского.
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 8 глав и заключения, и изложена на 293 стр. машинописного текста, включая 37 рисунков, 10 текстовых и 15 фототаблиц. Список литературы состоит из 310 названий.
Благодарности. Диссертация выполнена в ГИН РАН. Автор глубоко признательна своему научному руководителю М.В. Дуранте (ГИН РАН) и коллегам-палеоботаникам, оказывавшим постоянную поддержку во время подготовки работы: Г.Н. Садовникову (МГГРУ), И.А. Игнатьеву (ГИН РАН), А.В. Гоманькову (БИН РАН). Ценная критика и помощь были получены также от Ж. Галтье (Национальный центр научных исследований, Франция), М.Р. Геккер (ПИН РАН), Ю.Б. Гладенкова (ГИН РАН), Д.А. Игнатьева (ООО «Ройлсофт»), К. Клила (Национальный музей и Галерея Уэльса, Великобритания), В.А. Коноваловой (ПИН РАН), Г.У. Ротуэлла (Университет штата Огайо, США), Д.Е.
Щербакова (ПИН РАН) и др. Полевые исследования были бы невозможны без участия В.А. Калинкина, В.Н. Семенова, А.Е. Самошникова и Т.В. Макаровой. Особая благодарность должна быть выражена сотрудникам научных библиотек РАН и Московского общества испытателей природы, в частности, директору Библиотеки МОИП И.В. Грачевой. Съемка на СЭМ осуществлялась благодаря помощи Н.В. Горьковой (ГИН РАН).
Изучение антракофильной растительности и работы М.Д.Залесского
Уже в первые десятилетия изучения подмосковного карбона внимание исследователей привлекли растительные остатки из углей. Первые подробные данные о них появились в статье российских геологов немецкого происхождения - И.Б. Ауэрбаха и Г.А. Траутшольда (Auerbach, Trautschold, 1860). Они исследовали угли, распространенные в бывшей Тульской губернии, и описали содержащиеся в них прослои «листоватых, или бумажных углей». Последние оказались сложены кутикулами плауновидного, названного ими Lepidodendron tenerrimum Auerbach et Trautschold. Кроме того, из угленосных отложений Ау-эрбах и Траутшольд описали отпечатки Lepidodendron undatum Auerbach et Trautschold и Lepidodendron olivieri.
Основываясь на результатах изучения растительных остатков и условий залегания угольных пластов, Ауэрбах и Траутшольд пришли к выводу о том, что растения, давшие начало углям, обитали в болотах и не были деревьями. Аналогичная точка зрения была высказана в более ранней работе Г. Д. Романовского (1854).
Описанные Ауэрбахом и Траутшольдом кутикулы, слагающие прослои «листоватых углей», привлекли внимание отечественных и зарубежных палеоботаников. Многие из них (Goeppert, 1861; Мерклин, 1870; Zeiller, 1880, 1882; Renault, 1895, 1900; Залесский, 1909, 1914, 1915; Bode, 1929; Walton, 1926; Wilson, 1931; Thomas, Meyen, 1984; и др.), получив образцы «листоватых углей» из Тульской губернии, пытались выяснить морфологическую природу и систематическое положение слагающих их растительных остатков. По местонахождению возле д. Товарково (ныне пос. Товарковский Тульской области) кутикулы из «листоватых углей» стали называть «товарковскими».
Французский палеоботаник Б. Рено (Renault, 1900), кроме самих кутикул плауновидных, описал следы, по его мнению, бактериальной активности на их поверхности, установив несколько видов соответствующих древних микроорганизмов: Micrococcus zeilleri Renault, Bacillus moscovions Renault, B. etignus Renault. В той же работе Рено описал выделенные из угольной массы мега- и микроспоры лепидофитов, а также пресноводные водоросли Pita karpinskii Renault, Cladiscothallus koeppeni Renault и Subtetrapedia (?).
По мнению Рено, изученные им подмосковные богхеды образовывались в небольших озерах, благодаря скоплению массы микроскопических водорослей при высоком уровне бактериальной активности. Кроме того, Рено выделял в подмосковном карбоне кеннели и кеннель-богхеды, где большую часть вещества слагают оболочки спор, но подробно их не описывал (подробнее см.: Ябло-ков, 1967).
Значительный вклад в изучение раннекаменноугольной флоры Подмосковного бассейна внес известный русский палеоботаник М.Д. Залесский (1877— 1946). В специальной монографии, иллюстрированной многочисленными прекрасно выполненными фотоизображениями, М.Д. Залесскому (1915) удалось показать, что отпечатки, описывавшиеся Э.И. Эйхвальдом под названием Lepi-dodendron olivieri, и кутикулы Lepidodendron tenerrimum Ауэрбаха и Траут-шольда принадлежат одному виду растений. Позднее немецкий углепетрограф и палеоботаник Г. Боде (Bode, 1929) по материалу из Подмосковного бассейна описал мегастробилы этих растений под названием Porostrobus bennholdii Bode1.
Описание опорных флороносных разрезов и их палеоботаническая характеристика
Палеоботанический материал, послуживший основой для настоящей работы, происходит из 25 местонахождений (рис. 2-5), часть которых является типовыми разрезами основных подразделений визейского яруса Подмосковного бассейна. Ниже приводится описание этих разрезов с указанием местонахождений растительных остатков. Описания большинства разрезов составлены автором. Описания других авторов отмечены специально. 1. Окладневский карьер (рис. 2, 3) Располагается к западу от д. Окладнево, в 25 км к северо-западу от г. Бо-ровичи Новгородской области. С нижней ступени карьера снизу вверх вскрыты (описание составлено Д.А. Игнатьевым): Турнейский ярус (?) 1. Зеленовато-серые мергели. Порода пронизана инситными ризофорами Stigmaria sp., другими корневыми образованиями и содержит растительный детрит. Видимая мощность - 0,6 м. Визейский ярус Тихвинская свита 2. Светло-серые сухарные глины с большим количеством равномерно распределенных, разноориентированных инситных остатков Stigmaria ficoides и других корневых образований. Мощность - 1,6 м. 3. Серые алевритистые глины с карбонатными конкрециями. Слой насыщен инситными остатками Stigmaria ficoides и другими корневыми образованиями. Мощность -1,1 м. 4. В основании слоя (2-3 см) красные слабосцементированные песчаники; выше залегают тонкослоистые угли или углистые глины (Аг) с неопределимыми растительными остатками. Переменная мощность - до 0,3 м. 5. Чередование алевритистых глин со Stigmaria ficoides и другими корневыми образованиями, подобных слою 3, и глинистых песчаников с нитевидными субвертикально ориентированными корнями. Мощность - 3 м. 6. Темно-серая глина, насыщенная растительными остатками. Мощность -1м. 7. Угли с обильной послойной пиритизацией (Ai). Вверх замещаются черной углистой глиной. Растительные остатки представлены: Stigmaria stellata, S. rugulosa, Cordaites (?) sp., пиритизированные оси голосеменных. Как правило, лепидофиты располагаются в нижней части пласта, а в верхней преобладают остатки голосеменных. Мощность-0,35 м. Мстинсшя свита 8. Глинистые песчаники, в нижней части чередующиеся с углистой глиной. Залегают на неровной поверхности нижележащего слоя. Мощность - 2,5 м. 9. Буровато-серый песчанистый известняк с редкими брахиоподами (а/). Найден фрагмент унифицированного ствола голосеменного шириной около 0,2 м. Мощность-0,4 м. карьер 2 - Малиновецкий карьер 3 - Карьер «Устье 4 - кБобровик» 5-«Шиб0ТОво» 6 - Порог «Витцам 7- «Путлино-1» 8 - «Путляш-2» 9-«Путлино-3» Рис. 2. Местонахождения растительных остатков на северо-іаиадном крыле Подмосковного бассейна (обозначены ївездочкой) 10. Темно-серые алевритистые глины. Мощность -4 м. 11. Чередование глинистых песчаников и алевритистых глин с карбонатными конкрециями. Мощность- 1,5 м. 12. Известковистые песчаники, которые по простиранию постепенно замещаются алевритистыми глинами. Мощность -0,5 м.
Серые известняки (а3) с остатками брахиопод, гастропод, члениками криноидей, редкими пиритовыми стяжениями. Верхняя поверхность слоя неровная, местами интенсивно ожелезненная и кавернозная. В верхней части слоя обнаружены два горизонта горизонтально ориентированных ризофоров Stigmaria ficoides, S. rugulosa и S. stellata. Мощность - 1 м.
Пестроокрашенные (от серого до красного) глины с отдельными углистыми прослоями, содержат инситные Stigmaria ficoides. Мощность - 0,25 м.
Пестроокрашенные слабоконсолидированные глинистые песчаники. Мощность-2,5 м. 17. Бурые косо-волнистослоистые пески; по простиранию появляются глинистые прослои. Мощность - 3 м.
Светло-коричневые обызвествленные глины с прослоем буровато-серого известняка. Верхняя граница слоя неровная. Мощность - 0,35 см.
Сильно выветрелые коричневато-серые известняки (a j ). Пространство между ядрами материнской породы заполнено белыми рухляками, образованными по той же породе. Видимая мощность -1м.
Расположен в 6 км к западу от д. Окладнево, находящейся в 25 км к северо-западу от г. Боровичи Новгородской области. В нижней части разрез представлен песчано-глинистой толщей с прослоями угля, аналогичной разрезу Ок-ладневского карьера (слои 2-8). Песчано-глинистая толща перекрыта красным органогенно-обломочным известняком (ai) мощностью 0,5 м. В слое угля А2 (соответствует слою 4 Окладневского разреза) встречены Stigmaria rugulosa, S. ficoides, Cordaites sp., пиритизированные оси и семена птеридоспермов. В слое угля Ai, соответствующем слою 7 Окладневского разреза, определены Ogne-uporia seleznevae, Stigmaria stellata, Cordaites sp., оси и семена голосеменных. Как правило, к нижней части прослоев угля приурочены остатки лепидофитов, а к верхней - голосеменных.
Макрофлористические зоны визе Подмосковного бассейна
Выделенные нами (Мосейчик, 20046) во флороносных отложениях южного крыла Подмосковного бассейна макрофлористические зоны показаны на табл. 5.
Зона Gryzlovia meyenii охватывает бобриковскую и нижнюю часть тульской свит. Нижняя граница зоны условно проводится в основании бобриков-ской свиты по появлению видов зонального комплекса.
В то же время, к этой зоне возможно относятся и локально развитые в Подмосковном бассейне отложения радаевского горизонта (глубоковская свита), литологически не отличимые от бобриковских отложений. Об этом косвенно свидетельствует, в частности, сходство палинокомплексов глубоковской и бобриковской свит (Нижний карбон.,., 1993).
В зональном комплексе преобладают мелкоподушечные лепидофиты Eskdalia olivieri и Gryzlovia meyenii, реже встречаются Lepidodendron spetsber-gense, Lepidophloios sp., Archaeocalamites radiatus, Sphenopteris sp., Rhodeoperidium sp., Adiantites sp. Крупноподушечные формы плауновидных Sublepido-phloios sp. и Lepidodendron veltheimii появляются только в верхней части зоны -в тульской свите. Стратотипом зоны является разрез Грызловского карьера (рис. 5). Зона Sublepidodendron shvetzovii охватывает верхнюю часть тульской, алексинскую, Михайловскую и веневскую свиты. В зональный комплекс входят Sublepidodendron shvetzovii, Archaeocalamites radiatus, Cardiopteridium dobrovii, Adiantites sp., Sphenopteris sp., крупноподушечные плауновидные Sublepido-phloios sulphureus. Для этой зоны характерна растительность «стигмариевых» известняков с многочисленными ризофорами Stigmaria spp. и стволами Sublepidodendron ex gr. robertii.
Верхняя граница зоны условно проводится нами в кровле последних ри-зоидных известняков, описанных в верхах веневского горизонта на южном крыле бассейна (Осипова, Вельская, 1965). Стратотипом зоны shvetzovii является разрез Новопокровского карьера (рис. 5). В неостратотипе тульского горизонта (Новопокровский карьер) граница между зонами meyenii и shvetzovii условно проводится нами в подошве известняка Ai. В этом слое впервые появляются остатки ризофоров Stigmaria, свидетельствующие о возникновении «стигмариевои» растительности, характерной для зоны shvetzovii. Залегающие ниже этого уровня песчано-глинистые отложения, включающие прослой с остатками морской фауны и сопоставляемые с карбонатным комплексом пород Ао (Махлина, Жулитова, 1984), содержат угли и глины с обильными Eskdalia olivieri - характерным ископаемым зоны meyenii.
Выделенные макрофлористические зоны находят хорошее соответствие с данными палинологии. Существенные изменения в таксономическом составе палинофлоры визе Подмосковного бассейна также происходят в середине тульского горизонта.
Для бобриковской и нижней половины тульской свит характерны споры с узкой и широкой оторочкой. Снизу вверх наблюдается постепенная смена до-минантов - от форм типа Crassizonotriletes, Euryzonotriletes и Knoxisporites lit eratus до палиноморф типа Densosporites, при сохранении общего состава комплексов (Нижнийкарбон ..., 1993).
Комплексы спор верхней половины тульской, алексинской, Михайловской и веневскои свит, весьма сходны между собой и заметно отличаются от более древних комплексов. Преобладающее значение в них приобретают мелкие споры с гранулированной, гладкой или шиповатой экзиной, с узкой и трехлопастной оторочкой и обычно вогнутым экваториальным контуром: Granulatisporites, Punctatisporites и др. Значительно увеличивается содержание пыльцы предположительно кордаитовых Schulzospora campyloptera. Споры с широкой оторочкой исчезают (Юшко, Недошивина, 1957; Нижний карбон..., 1993).
На основании этих изменений Л.А. Юшко и М.А. Недошивина (1957) подразделяли тульские отложения на две части, граница между которыми проводилась ими между карбонатной толщей Ао и известняками А]. Можно предположить, что эта граница совпадает с границей между мак-рофлористическими зонами meyenii и shvetzovii, поскольку эти границы, по всей вероятности, отражают один и тот же рубеж изменения состава растительности. В зональной палинологической шкале Т.В. Бывшевой и Н.И. Умновой (Нижний карбон..., 1993) эта граница проходит в середине зоны Cingulizonates bialatus - Simozonotriletes brevispinosus. На северо-западном крыле Подмосковного бассейна растительность более раннего, чем позднетульское, времени известна почти исключительно по палинологическим данным. По ним, в середине тульского (тихвинского) времени здесь также произошли изменения в составе растительности, что позволило Е.К. Вандерфлит (1968; Саломон, Вандерфлит, 1966) выделить нижнетульский и верхнетульский комплексы миоспор.
В Боровичском районе граница между определяемыми таким образом нижнетульскими и верхнетульскими отложениями проходит между нижним («сухарным», по: Саломон, Вандерфлит, 1966) и верхним («углисто-глинисто-бокситовым», по: Саломон, Вандерфлит, 1966) комплексами углисто-глинистых отложений, последний из которых содержит линзы углей А] и А2.
На указанной границе в северо-западных районах, как и на южном крыле бассейна, происходит исчезновение широкооторочковых спор и увеличение содержания пыльцы предположительно кордаитовых Schulzospora campyloptera (Вандерфлит, 1968). Эта тенденция сохраняется и выше по разрезу, влоть до отложений веневского возраста. При этом спектры нижней части тихвинской и бобриковской свит близки между собой.
Сказанное позволяет сопоставлять границу между рассматриваемыми па-линокомплексами северо-западного крыла с границей между макрофлористи-ческими зонами meyenii и shvetzovii. В этом случае отложения верхней части тихвинской, мстинской, путлинской и егольской свит соответствуют макро-флористической зоне shvetzovii. Аналоги этой зоны на северо-западном крыле характеризуются плауновидными Ogneuporia seleznevae, крупноподушечными лепидофитами Wittbergia zalesskii, членистостебельными Archaeocalamites ra-diatus, голосеменными с листьями Cordaites sp., растениями с папоротниковидной листвой Adiantites sp., Rhodeopteridium sp., Sphenopteridium sp., Sphenopteris sp., дисперсными семенами Boroviczia karpinskii.
Основные типы захоронений растительных остатков, их связь с фациями и материнскими растительными сообществами
В визейских отложениях Подмосковного бассейна нами выделены 17 типов захоронений растительных остатков, отвечающих 8 типам растительных группировок (характеристику последних см. в главе 5). 1. Захоронения антракофильных ассоциаций пойменных торфяных болот {Eskdalia olivieri, Bodeostrobus bennholdii, Tulastrobus pusillus, Gryzlovia meyenii, Lepidodendron spetsbergense, Stigmaria ficoides и др.). Различаются два подтипа: а) Автохтонные и гипоавтохтонные захоронения в слоях, прослоях и лин зах углей, а также черных углистых глин, приуроченных к пойменным фациям. Растительные остатки хорошей сохранности. Избирательная сортировка остат ков отсутствует. Расположение их на плоскостях наслоения беспорядочное или со слабыми проявлениями ориентированности (в гипоавтохтонных захоронени ях). Дезинтегрированность остатков определяется, в основном, физиологическими и травматическими факторами, не будучи связана с переносом.
В распределении остатков от подошвы к кровле пластов отражены стадии болотной сукцессии, выражающиеся в смене состава и соотношений доминирования тех или иных растений. Характерны инситные корневые образования {Stigmaria spp. и др.) нередко нескольких генераций, иногда формирующие горизонты и подобия дернины.
Данный тип захоронений широко распространен в бобриковских и нижней части тульских отложений на южном крыле Подмосковного бассейна. Примеры: Грызловский карьер, ел. 1; Кимовский карьер, участок № 2, ел. 1; и др. б) Аллохтонные захоронения в пойменных и русловых фациях; расти тельные остатки представлены изолированными фрагментами осей, ризофоров, дисперсными стеблевыми кутикулами и др. Насыщенность растительными ос татками существенно ниже, чем в предыдущем подтипе. Характерны избира тельная сортировка, ориентированность и большая, по сравнению с предыду щим подтипом, степень дезинтегрированности остатков, связанная с переносом текучими водами. Примеры: «Шат», ел. 3; и др. 2. Захоронения антракофильных ассоциаций торфяных болот берегов пресноводных озер (Ogneuporia seleznevae, Lepidostrobus sp., Cordaites sp., Stig maria ficoides, S. stellata, S. rugulosa). Различаются три подтипа: а) Автохтонные и гипоавтохтонные захоронения в линзах и прослоях уг лей, заключенных в глинах озерного генезиса. Тафономическая характеристика близка к подтипу 1а. Подтип распространен в отложениях тихвинской свиты на северозападном крыле Подмосковного бассейна. Примеры: Окладневский карьер ел. 7 и его аналог в Малиновецком карьере; и др. б) Горизонты инситных ризофоров плауновидных в глинах озерного ге незиса, соответствующие пионерной стадии прерванной болотной сукцессии. Данный подтип характерен для северо-западного крыла Подмосковного бассейна. Примеры: Окладневский карьер, ел. 3, 5; и др. в) Аллохтонные захоронения дисперсных листьев, осей и фруктификаций в прирусловых и пойменных песчаниках северо-западного крыла Подмосковно го бассейна. В тех же захоронениях могут присутствовать аллохтонные остатки мезофильных форм из других растительных группировок. Примеры: «Путлино-3»; и др. 3. Захоронения антракофильных ассоциаций пресноводных болот верхо вого типа.
К данному типу отнесено единственное захоронение (Мстихинский карьер, ел. 10), представляющее собой тонкую выпуклую линзу угля с многочисленными остатками печеночных мхов, заключенную в толще известняков Михайловского возраста. Формирование этой линзы, по всей видимости, было связано с кратковременным осушением территории и активизацией процессов тер-ригенного сноса известкового материала, на котором первоначально поселились лепидофиты с ризофорами типа Stigmaria. Предполагаемая повышенная соленость грунтовых вод и сильное развитие водозапасающих тканей в талломах печеночников могут рассматриваться как свидетельства преимущественно дождевого питания рассматриваемого болота. 4. Захоронения ассоциаций пойменных минеральных болот (Sublepidoden-dron shvetzovii, Flemingites russiensis, Sublepidophloios sulphureus, Lepidostrobus ignatievii, Sublepidophloios sp., Lepidophloios sp., Stigmaria ficoides на южном крыле бассейна; Wittbergia zalesskii - на северо-западном крыле).
Различаются три подтипа: а) Инситные захоронения ризофоров плауновидных в глинах, аргилли тах, алевролитах и песчаниках пойменного генезиса. Нередки горизонты этих ризофоров, представленные растениями одной генерации. Данный тип характерен, прежде всего, для южного крыла Подмосковного бассейна. Примеры: Грызловский карьер, ел. 10; «Суворов-1», ел. 1; «Тула», ел. 3; и др. б) Гипоавтохтонные захоронения слабо фрагментированных, не отсорти рованных по размеру надземных частей растений в сероцветных глинах пой менного генезиса. Характерно присутствие многочисленных фруктификаций плауновидных, что подтверждает слабую степень переноса всего фитоорикто ценоза. В захоронениях этого типа может встречаться примесь сильно фрагмен тированных аллохтонных остатков водных или полуводных макрофитов, а так же мелких частей мезофильных растений (перышек папоротниковидных ваий и ДР-) Тип характерен для южного крыла Подмосковного бассейна. Примеры: «Тула», ел. 2; «Бычки», ел. 1; и др. в) Аллохтонные захоронения в песчаниках прируслового генезиса. На се веро-западном крыле в этих захоронениях встречается примесь остатков расте ний мезофильных сообществ. Примеры: «Суворов-2», ел. 8; Ушаковский карьер, ел. 7; «Вища», ел. 5; и др. 5. Захоронения пойменных травянистых сообществ. Найдены на южном крыле Подмосковного бассейна (Новопокровский карьер, ел. 2, 3). Представлены горизонтами инситных корней травянистой размерности, которые, судя по внешней морфологии, могли принадлежать пока неизвестным плауновидным. В некоторых случаях корни образуют дернину. Захоронения приурочены к алевролитам и песчаникам пойменного генезиса и маркируют поверхностный горизонт слабо развитых гидроморфных палеопочв. 6. Захоронения сообществ водных и полуводных макрофитов (Archaeo calamites radiatus). Различаются два подтипа: а) Автохтонные и гипоавтохтонные захоронения корневых и стеблевых остатков членистостебельных в прирусловых и пойменных фациях. Примеры: Грызловский карьер, ел. 10; и др. б) Аллохтонные остатки в аллювиальных отложениях Подмосковного бассейна, в том числе, встречающиеся в виде примесей в захоронениях расте ний наземных сообществ.
