Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Харофиты плиоцена Юго-Восточного Казахстана

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "Харофиты плиоцена Юго-Восточного Казахстана"

НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ИНСТИТУТ БОТАНИКИ И ОИТОИНТРОдУлЩИ

на правах рукописи

ДЖАМАНГАРАЕВА АЙЖАН КА1ИАГАНОВНА ХАРОФИТЫ ПЛИОЦЕНА ЮГО-ВОСТОЧНОГО КАЗАХСТАНА (03.00.05,- ботаника)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

АЛМАТЫ - 1995

Работа выполнена в лаборатории палеоботаники Института ботаники и фитоинтродукции HAH PK

Научные руководители - кандидат биологических наук

В.Д.Никольская

доктор геолого-минералогических наук Б. Ж. Аубекеров Официальные оппоненты - доктор биологических наук

Е.А.Агелеуов

кандидат биологических наук Э.В.Романова

Ведущая организация - Институт Ботаники Академии Наук Республики Узбекистан

Защита состоится " ?? "1995г. в часов

на заседании Специализированного совета Д-53.22.01 при Институте ботаники и (¿итоинтродукции HAH Республики Казахстан по адресу: г. Алматы, 480070, ул'. Тширязвва.44

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Национальной Академии Наук Республики Казахстан.

Автореферат разослан " Ли&уиУ 1995 г.

Ученый секретарь Специализированного совета, кандидат биологических наукм- Нурушева

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Харовые водоросли (харофиты) своеобразная систематическая группа низших растений ранга Типа, широко распространенная ныне в пресноводных водоемах Земли. Они имеют своеобразное строение вегетативных и генеративных органов, совершенно отличное от других многоклеточных водорослей. Харофиты хорошо фоссилизируются и сохраняются в ископаемом состоянии благодаря способности выделять известь на вегетативных частях и женских органах размножения. Фоссилизированные женские гаметангии (оогонии) получили название "гирогониты". Первое определение этому термину было дано Ч.Лайелем (Ch. Lyell, 1826), под которым он понимал "окаменелую или минерализованную стадию перекарпиума Chara".

Ранее считалось, что харофиты мало изменяются во времени, но исследования ряда авторов (Сайдаковский, 1966, Поярков. 1966; Horn af Rantzlen, 1959 и др.) показали изменчивость их органа плодоношения, что позволило применить их в геологической практике. Стратиграфическое значение харофитов усиливается еще и тем. что их гирогониты благодаря малым размерам могут быть выделены из керна скважин и зачастую оказываются „единственными органическими остатками в породах.

Большинство исследований, касающихся изучения остатков ископаемых харофитов. до сих пор проводились в основном на палеогеновых и ранненеогеновых материалах. Для неоген-четвертичного времени и нового геологического режима, когда были сформированы горные сооружения Северного Тянь-Шаня и межгорные впадины, такие данные почти отсутствовали. Скудность этих сведений не позволяла филогенетически связать палеогеновые и современные харофиты, восстановить пути их эволюционного развития. Кроме того это не дает возможности достаточно убедительно говорить о состоянии водного режима во время активной неотектонической деятельности в регионе . Необходимость заполнить существующий пробел в изучении истории флоры и ее палеогеогрэ ■ фического окружения определил актуальность настоящей работы. В основу ее легли материалы, собранные автором в местоьахсгдени-

ях Юго-Восточного Казахстана ( Актау, Саты. Копалы), с использованием коллекционных фондов Института ботаники и Института зоологии НАН РК.

Цель исследования. Изучение плиоценовых харовых водорослей Юго-Восточного Казахстана и условий их обитания.

Задачи:

1. Выяснение морфологических особенностей гирогонитов и определить систематическую принадлежность выявленных харофи-тов.

2.Выявление систематического состава харовых водорослей плиоцена Юго-Восточного Казахстана.

3.Изучение особенностей распространения видов харофитов в разрезах межгорных впадин указа: ного региона.

4. Анализ флоры, выделение комплексов и сравнение их с одновозрастными комплексами сопредельных территорий.

5. Воссоздание экологического состояния водоемов, в которых произрастали харовые водорсли.

В работе автор придерживался стратиграфической схемы неогеновых и четвертичных отложений, принятых на Ш Казахстанском стратиграфическом совещании в 1986г. (г.А-Ата) и утвержденной международным Стратиграфическим Комитетом (МСК СССР) в 1989 (г.Ленинград), в которой хоргосская свита отнесена к эоплейс-тоцену.

Материал'. Исходным фактическим материалом послужили более 1500 образцов, включающих около 5000 экземпляров гирогонитов хартофитов, отобраннчх автором во время полевых исследований с 1988 по 1993гг., в составе экспедиционных отрядов Института зоологии (лаб.палеозоологии). Института геологических наук НАН РК, (лаб. геологии осадочного чехла). Кроме собственных сборов был использован коллекционный материал Института ботаники и зоологии НАН РК.

Научная новизна. Впервые монографически изучены плиоценовые харофиты Юго-Восточного Казахстана. Описано 23 вида из шести родов семейства Characeae Rhio-harcl. Вилы Chara tiiensis Djam, ' Pltellopsis aktauensis KJmwp-Bcr et, D¿a¡:!, N. í-utekero-vil Djarn. оказались нобехп для H.-,vr.¡. Ус*:-адоьл?К) vpu -утратит-

рафических комплекса харофитов и воссозданы особенности палеоэкологических условий водоемов.

Практическое значение. Полученные данные будут использованы для выяснения особенностей истории развития флоры харовых водорослей и стратиграфического расчленения поздненеогеновых отложений Юго-Восточного Казахтана, а также для палеоэкологических реконструкций данного региона.

Апробация работы. Результаты исследований сообщались на 1-м Международном симпозиуме по современным и ископаемым харо-фитам в Монпелье (Франция. 1989), палеонтологическом семинаре лаборатории палеозоологии Института зоологии HAH PK (Алматы, 1993), на конференции молодых ученых "Казак т1л1 - гылым т1л1" (Алма-Ата. 1992).

Публикации. По теме работы опубликованы пять статей .

Объем и структура. Диссертация изложена на 139 страницах машинописного текста; состоит из введения, 6 глав с 52 таблицами (таблицы, гистограммы, фотоиллюстрации), выводов, списка литературы.

Автор сердечно благодарен : Б.Ж.Аубекерову, В.Д.Никольской. П. В. Шилину, П. А. Тлеубердиной. JI. А. Тютьковой, Н.П.Кянсеп -Ромашкиной. М.А.Ахметьеву. Н. М. Макулбекову, зарубежным ученым - И.Соль-Марш, Лю Хуэй-Нан, за ценные советы, консультации и предоставленные публикации. За помощь в оформлении диссертации выражет свою глубокую признательность научному сотруднику лаборатории арахнологии А.Г.Исмагулову, всем сотрудникам лаборатории палеозоологии Института зоологии и палеоботаники Института ботаники HAH PK.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ГЛАВА 1

ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ИСКОПАЕМЫХ ХАРОФИТОВ КАЗАХСТАНА

Изучение ископаемых остатков хзровых Еодоросл з из несге-

новых отложений в Казахстане началось сравнительно недавно. Первые сведения о них приводятся В. П.Масловым (1947). На Северо-Западном склоне хребта Улькен Калкан (Ю.В.Казахстан) им было описано два вида: Chara crassa Dolf tn Frit; Chara meriani Unger с двумя .разновидностями - С.meriani var.dellcata Masl., С.meriani var. aculatls Masl.

Позже Э.В.Романовой (1961) отсюда же определены остатки Chara Odessa Step., вида сврденного позже В.П.Масловым (1966) в синоним Tectochara meriani L. et N. Granbast.

Л.К.Красавина (1960) из этого же местонахождения и миоценовых отложений гор Актау описала два вида : Chara subcyllnd-rlca Ried, et Groves и С. stelllfera Step. Сравнивая последний вид с ранее известными, она предположила их родство (по общей форме) - с Acllstochara slnkiangensis (Lu) H.af.Rantz.. и (по наличию воронки) с С.meriani Unger .

В 70-80 ые годы исследованием иркопаемых харофитов Казахстана занималась В.Д.Никольская, которая изучила материалы, собранные из неогеновых отложений юго-востока Казахстана (Никольская. 1990, 1990а).

В 1988-93 гг в районах Юго-Восточного Казахстана соискателем были проведены систематические поиски и сборы материала в Илийской и Жаланашской впадинах (Джамангараева. 1989, 1993, 1994, 1994а). Этот материал и является_основой диссертации.

ГЛАВА 2.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА

Сбор остатков ископаемых харовых водорослей (гирогонитов) в отложениях требует.особого внимания и условий обработки породы. Из-за очень мелких размеров, исчисляющихся микронами, обнаружение их невооруженным глазом практически невозможно. Лишь в редких случаях массового скопления крупных экземпляров гирогонитов они заметны непосредствено в породе. Затруднение поиска усугубляется и тем. что не все литологические разности содержат их. Зачастую отобранные образцы пород оказываются пустыми. Например, результаты раОот в местонахождениях Киикбап

и Тамгалы. Четыре других разреза, расположенных на южном склоне Джунгарского Алатау - Койбын, Актау и северном склоне Кун-гей Алатау - Саты, Копалы, наоборот, были чрезвычайно перспективны для сбора ископаемых харофитов. Во время полевых исследований этих отложений в 1988-1993гг., в составе экпедиционных отрядов Института зоологии (лаборатория палеозоологии) и Института геологических наук HAH PK (лаборатория геологии осадочного чехла) ., соискателей в этих местонахождениях было собрано более 1500 образцов (около 5000 экземпляров гирогонитов ха~ ровых водорослей).

Интервал отбора проб определялся в зависимости от мощности отдельных монофациальных слоев, который колебался от 0,3 - 0,5 до 10м. На участках, выполненных пойменными или озерными отложениями, он достигал 1 м. Как показала практика, наиболее насыщенными оказались глинистые и суглинистые слои.

Первичная обработка образцов породы (промывка-просеивание) производилась по методике И.Соль-Марш (Soulie-Marsche,1989г.). Отбор гирогонитов из отмытой породы производился под бинокуляром МБС-9 и МБС-10. Измерение их осуществлялось с помощью микрометра с ценой деления шкалы 0,1 мм. Для более детального изучения структуры гирогонитов и получения фотографического изображения использовался сканирующий микроскоп типа Hitachi S-570 и Camscan.

При систематизации ископаемых харофитов важными и первостепенными являются наружные морфологические призна"и. к которым относятся: 1. величина и форма гирогочита; 2. число витков партекальцин, их ширина, форма и строение; 3. строение апикального (Еершинного) и базального концов.

В главе дана характеристика гирогонита, его строение,типы строения апикальных концов гирогонитов. Приведена используемая терминология.

Определение материала проводилось при сравнении коллекции с оригинальными образцами, хранящимися н Фондах Института зоологии HAH PK г.Алматы, Института ^отет'п: и.". Комарова. г. Санкт-Петербург. Привлекались литера?-/:: ции с изображением гирогонитов хассвкх з:дсро:ле;:.

В работе автор придерживался стратиграфическсЛ схемы неогеновых и четвертичных отложений, принятой на Ш Казахстанском стратиграфическом совещании в 1986 (Алма-Ата) и утвержденной Международным Стратиграфическим комитетом (ИСК СССР) в 1989г. (Ленинград), • в которой хоргосская свита отнесена к эоп-лейстоцену.

ГЛАВА 3

.3.1. СТРАТИГРАФИЯ НЕОГЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ МЕЖГОРНЫХ ВПАДИН ЮГО-ВОСТОЧНОГО КАЗАХСТАНА

Значительную часть Юго-Восточного Казахстана занимает орогенный (горный) пояс, в состав которого входит и Северный Тянь-Шань. Район наших исследований, которые проводились между хребтами Джунгарского и Заилийского Алатау, представляет собой целую систему межгорных и предгорных впадин, обрамленных молодыми горными цепями. В центральных частях этих впадин (Илийс-кая, Жаланашская) в неогеновое время существовали' крупные озе ра, где были благоприятные условия для произрастания харовых водорослей. Неотектонические движения неоген-четвертичного периодов разрушили условия существования этих озер и вовлекли е поднятие периферийные участки впадин. Именно на этих подняты? участках образовались глубокие сухие долины, в бортах которы> удается наблюдать плиоцен-четвертичные отложения, сложенные мощными толщами глин, алевритов, песка, галечников и валунов.

Наиболее полно эти разрезы представлены в Илийской (Ак-тау, Койбын) и Жаланашской (Копалы, Саты) впадинах. В основании их лежит санташская свита, охватывающая верхи миоцена 1 низы плиоцена (Геология СССР, т. 40, 1970). Она характеризуется более глинистым составом в центральных частях впадин (цвет-красно-бурый) и грубозернистым, плохосортированным близ гор. Мощность 400-600 м.

Стратиграфически выше санташской свиты залегает илийская: которая накапливалась в тектонических условиях относительного покоя, когда еще не было высоких гор и материал сносился с не больших холмов в отрицательные формы рельефа. Поэтому отложе

ния илийской свиты сложены преимущественно палевыми глинами и алевралитами с небольшой примесью тонкого речного песка. Наиболее мощные отложения Илийской свиты накапливаются в крупных озерах Илийской впадины (разрезы Актау, Саты, Койбын, Копалы). Мощность 300 - 600 м.

Илийскую свиту перекрывают валунно-галечные и песча-но-гравийные отложения хоргосской свиты. Как уже упоминалось выше, хоргосская свита отнесена к четвертичному периоду в ранге эоплейстоцена. Кроме эоплейстоцена четвертичный период включает плейстоценовые отложения, которые характеризуются преобладанием галечно-валунных и песчаных отложений. Мощность до 200 - 400 м.

3.2.ОПИСАНИЕ МЕСТОНАХОЖДЕНИЙ, ИХ СТРАТИГРАФИЯ

3.2.1. КОЙБЫН.

Хребет Койбын расположен у южного подножья Джунгарского Алатау (Северный борт Илийской впадины) и представляет собой меридиально- вытянутую складку, выраженную в рельефе. Подробная характеристика разреза приводится Н.Н.Костенко (1984).

В работе дано геологическое описание только небольшой толщи северного крыла антиклинали, опробированного на харофиты и слозкенного преимущественно глинами и алевритами.

3.2.2. САТЫ.

Местонахождение расположено на северном склоне хребта Кун-гей Алатау, по левому берегу нижнего течения р.Саты. Кайнозойские красноцветные отложения общей мощностью 200 м. залегают на размытой поверхности палеозоя и перекрываются четвертичными сероцветными галечниками. По окраске Е.С.Дмитриева, С.А.Несмеянов (1982) подразделяют эти отложения на 2 части:

1. Буровато-красная толща .: коричнево-бурые и красновато-коричневые алевролиты с пластами песчаников и щебнистых конгломератов -100-150 м.

2.Яркопалевоцветно - пестроцветная толща, которая делится на 3 пачки:

а) алевролиты палевые с известкоБИстыми буравчиками - 1См.

б) алевролиты пестроцветные (коричневые, палево-серые, голубоватые) с прослоями песков, косослоистых гравейнков и конгломератов - 20-30 м.

в) алевролиты палевые, коричневые с известковистыми жу-равчиками - 15-20 м.

Пробы на наличие харофитов отбирались из разрезов, расположенных в 1-2 км. юго-западней поселка Саты (две красные сопки). В работе приводится описание разреза, выполненного автором.

3.2.3. КОПАЛЫ.

В Урочище Копалы, расположенном между горными хребтами Кунгей Алатау и Торайгыр, обна:: ается 200 метровый разрез аллю-виально - пролювиальных отложений, слагающие левый борт долины реки Чарын в среднем его течении. Подробное геологическое описание толщи осадочных пород копалинских отложений изложено в работе "Опорный разрез плиоценовых отложений в урочище Копалы" (Аубекеров и др.,1990). В этой работе приводится лишь описание слоистой толщи , которая содержит органические остатки, в том числе и гирогониты харовых водорослей. В толще выделяются пять пачек, с характерными особенностями: набор литологических разностей отложений и их соотношение в отдельных пачках, цвет, состав органических остатков и т.д. Мощность опробированного разреза составил более 100 м.

3.2.4. АКТАУ

Горный останцовый массив Актау расположен в центральной части Илийской впадины, в ее поднятом северном крыле на правом берегу р.Или. Апробирование харофитов производилоь в ранее не изученной северо-восточной части актауской структуры. Пробы отбирались по самому крайнему с востока наиболее крупному саю, прорезающему его с Севера на Юг через 10 и. мощности и охватили плиоцен-четвертичные отложения.

ГЛАВА 4 СИСТЕМАТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

- И -

Для систематического описания приняты основные положения, изложенные в работе В.П.Маслоза (Маслов, 1963г.) и М.Фейст и Н. Грамба-Фесссард (И. Feist. Н. Grambast - Fessard , 1992г.). За основу была взята система классификации с разделением ги-рогонитов сем. Characeae на группы по структуре их вершины.

Классификация ископаемых харофитов основана на иеррархи-ческой характеристике, которая отражает филогению группы.

Порядок. Определяется определенной ориентацией клеток гирогонитов: они или вертикальные, либо правозавернутыми или левозавернутыми спиралями.

Семейство. Определяется числом клеток среди Charales или присутствием утрикулов у Clavatoraceae. Апикальной порой, которая всегда открыта у Porocharaceae, или с остатками фоссильной "коронки", (оперкулами) у Raskyellacea, или с закрытой вершиной у Characeae.

Род. Родовые критерии основываются на особенностях верхушки, основания, базальной пластинки и общей конфигурации гирогонитов.

Вид. Основные черты состоят в характеристике апикальной зоны, орнаментации гирогонитов, мсрфометроических данных, строении базальной пластинки.

ТИП Charophyta

Класс Charophyceae Maslov, 1963 Порядок Charales Lindley, 1836

Подпорядок Charine Feist et Grambas-Fessard, 1991 Семейство Characeae L.Cl.Rhichard. 1815

Род Chara L. ,1753

С. canescens f.fusca Krass.^ 1966

C. elliptica V.Nikolsk.. 1984

C. cf. fragil is Desv.

C. cf. fragllis f. uralica Krassav.

C. globularis var. lata Sculle-Marsche^lSB;

C. lliensis DJan., 1994

C. mlrccera Grarcbast et Paul, 1965

С. molassica var. kirgisensls Maslov, 1966 С. multisplrae Papp^ 1951 С. pappll Soulle-Marsche, 1979 C. sadlerl Unger, 1850 C. vulgaris L

C. vulgaris var. kopallensls DJara.^ 1993 C. vulgaris f. lata Krass., 1966 Chara sp.1 Chara sp.2

Род Nltellopsl Ну. 1889 N. aktauensls Kjansep-Rom et Djara., 1994 N. aubekerovll DJam., 1994 N. globula L. Grambast et Soul1e-Marsche^ 1972 N. helvetica Madler, 1955 N. merlanl L. et N. Grambast, 1954 N. obtusa (Desv. In Lois) I. Groves, 1924

Род Lychnothamnus (Rupr.)Leonhardl,1863 L. barbatus var. antlquus Soulle-Marsche, 1989 L. barbatus var. bicarinatus Soulle-Marsche, 1979 L. barbatus f. breviovatus (Lu & Luo) DJam., 1994 L. barbatus f.neogenlca (Gluch.) Djam. ,_1994 L. barbatus f. kujalnlkensls (Maslov)DJam., 1994

Род Pecklchara L.Grambast, 1957 P. callosa Maslov. 1966

Род Harrlslchara L.Grambast, 1957

Harrlslchara sp.

■ Род Maedlerlsphaera H.af. Rantz., 1959 Maedlerlsphaera sp.

ГЛАВА 5

АНАЛИЗ ФЛОРЫ ХАРОФИТОВ ЮГО-ВОСТОЧНОГО КАЗАХСТАНА 'И ИХ

ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ВОЗРАСТ. Остатки харовых водорослей, нзученнные нами из неогеновых отложений Юго - Восточного Казахстана ( ИлпГкскзя и Жала-

нашская впадины) принадлежат 23 видам и семи формам из шести родов : Chara, Nltellopsls, Lyhnothamnus, Maedlerlspliaera, Pecklchara, Harrislchara семейства Characeae.

Среди перечисленных видов три являются новыми для науки : Chara lllensis, Nltellopsls aktauensls, H. aubekerovll.

Для флоры плиоценовых харофитов Юго-Восточного Казахстана характерно преобладание рода Chara, который включает 13 видов и три формы, Nltellopsls шесть видов. Роды Lychnothamnus, Pecklchara, Harrislchara представлены каждый одним видом.

Основываясь на данных геологического и географического распространения изученных остатков харофитов из отложений межгорных впадин Юго-Восточного Казахстана нами выделяются три комплекса изменяющихся во времени и характеризующих отложения позднего неогена :

1. Комплекс Nltellopsls merlanl - Pecklchara callosa.

Комплекс утановлен из Актау, Койбын и Саты. в него входят : Nltellopsls merlanl, N.helvetica. N.globula, Nltellopsls sp. Pecklchara callosa,-P. sp., Chara sadleri. c.globularia. C.molasslca, C.vulgaris. C. cyllndrica, Lychnotliamnus barba thus f. brevlovatus, Maedlerlsphaera sp., Harrislchara sp. Еозраст комплекса - поздний миоцен-ранний плиоцен.

2 - комплекс Chara pappll - Llchnotliamnus barba tus установлен по сборам из Актау, Саты. Копалы. Он характеризуется следующими видами: Lichnothamnus harbntus var. antlqus, L. barba tus f. neogenica, L. barbatus f. brevlovatus, L. barbatus f. kuljalnlkensis. Chara pappll, C.glob'.'larls, C.molasslca var. klrglsensls, C.vulgaris. Hitellopsls obtusa. !J.aubekerovll.

Из плиоценовых отложений (керноьни материал) южной части Чу-Илиййской впадины нам:! установлены: Lyoftno thamnus barbatus. Chara pappll, ültellopsls ob*usT. Первые два вида наиболее ха-рактернн* для рнд^ляемоп? нами комплекса из межгорных впадин Юго-Восточного Кагах-;гана. Р:и.лке аналогичный комплекс с Grambastllnr? poppii- '„Inri erecta- Rantzlenella tarlmensls характер;:;;;/?: 17::: гш^ц^нг-гне ог.т кения сопредельных районов Та-р;;мсксП t :;x'J'Rh ш.'шгхшг Яд и Луо (Lu Hul-nan & Luo 01-xln,

1990). Там установлены виды идентичные или близкие нашим: Grambastlchara* pappil (=Chara pappli). Lychnothamnus volgaenslfonnls. (L.barbatus) Nltellopsls obtusa. Возраст комплекса - вторая половина плиоцена.

3 - Комплекс Chara canescens - Chara iliensis - Chara sp., установлен в Актау и Копалы и характеризуется следующими видами : Chara canescens, С.iliensis, С.vulgaris, С.cf. fragllis, С.cf. fragllis f.urallca, Cara sp.

По систематическому составу он в целом сходен с западно-сибирским четвертичным комплексом, выделенным Л.К.Красавиной (1970), однако считать их одновозрастными, по- видимому не следует. В отличие от западно-сибирских наши виды не имеют сохранившихся ооспор и являются более древними. Основной вид комплекса характертен для. среднего плейстоцена - Chara canescens f. fusca (р.Кама). Современный его аналог - Chara canescens Desv. et Lois - распространен повсеместно, но нечасто.

Возраст комплекса харофитов и вмещающих их отложений датируется эоплейстоценом.

Анализ флоры харовых водорослей Юго-Восточного Казахстана показывает, что комплексы харофитов вверх по разрезу неогеновых отложений изменяются в видовом и родовом составе, что связывается с изменением палеогеографической обстановки и климата региона. Однако существовала близость палеогеографической обстановки Юго-Восточного, Шного Казахстана и юга Синцзяня (Китай) в плиоценовое время, на что указывает близкий состав комплексов.

Возраст вмещающих отложений по данным харофитам подтверждается данными по другим группам флоры и Фауны (Кондрашкина, 1970: Аубекеров и др.. 1990; Тютькова, 1991).

ГЛАВА 6 ПАЛЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ВОДОЕМОВ ЮГО-ВОСТОЧНОГО КАЗАХСТАНА В ПЛИОЦЕН - ЭОПЛЕЙСТОЦЕНОВОЕ ВРЕМЯ ПО ДАННЫМ ИЗУЧЕНИЯ ХАРОВЫХ ВОДОРОСЛЕЙ

Для палеоэкологических и палеогеографических реконструкция остатки харовых водорослей имеют большое значение, т.к. в большинстве случаев их захоронение автохтонное (Кянсеп-Ромашкина, 1985; I.Soulle-Marsche, 1991). в нашем случае это подтверждается хорошей сохранностью и неотсортированностью гирогонитов. Кроме этого, харовые водоросли,будучи приспособленными в целом к умеренным условиям, реагируют на крайнее выражение отдельных экологических факторов, существенно меняя облик вегетативных (Голлербах, Красавина, 1983),а иногда и генеративных (женских гаметангий) органов (I.Soulle-Marsche, 1989).

Большинство современных видов харовых водорослей произрастает преимущественно в пресных водоемах разного типа - от больших озер до небольших канав и ям. Некоторые виды могут населять и солоноватые воды. Имея хрупкие ризоиды, они предпочитают мягкие илистые грунты и произрастают обычно на глубине 15 м., В озерах и лагунах могут встречаться на глубине до 30 м. Условием для благоприятного развития харофитов является прозрачность воды и для некоторых видов повышенное содержание в воде извести. Степень кислотности обычно нейтральная и слабощелочная.

На основании подробного анализа систематического состава флоры харофитов изученного региона и учитывая морфологические особенности гирогонитов харофитов. а также применяя актуалис-тический метод . произведена реконструкция экологических условий водоемов в поздненеоген - эоплейстоценовое время на территории Юго-Восточного Казахтана.

В переходное время от миоцена к плиоцену и в его начале, вероятно, существовала система крупных водоемов, где в береговой части, на глубине до 10 м произрастали харофиты. составляющие комплекс üitellopsis merianl-Pecklchara callosa. В ' этом комплексе доминирующее положение занимают виды, гирогониды которых '•торактеркзуются крупными размерами и толстыми партекаль-цинзми. Это представители в основном рода Nltellopsls. Feeklc-кзга. Несколько угнетенное положение у ендов Chara.

Наличие толстых извееткоЕистых спирален у Тес tediara Ы!1teilcpsls) Б.П.Наслою (1366) объясняет излитом солей

кальция в водоеме, характерной особенностью теплого климата в. По-видимому, климат исследуемого региона в это время был более гумидным по сравнению с последующими периодами и водоемы были относительно теплыми. Подтверждением тому может быть литологи-ческая характеристика и цветовая гамма санташских отложений. Мы допускаем, что водоемы были солоноватоводными. на что указывают обитавшая в то время фауна солоноватоводных остракод рода cyprldels (Кондрашкина, 1970) и харофиты, произраставшие там, могли переносить некоторый избыток растворенных солей, либо харовые водоросли занимали опресненные участки водоемов, где лимитирующим фактором могли быть глубина и температура, благоприятствовавшая развитию лишь определенных видов.

Судя по массовые остаткам в образцах гирогонитов Lychnot-hamnus barbatus. Chara pappii. С.vulgaris. Nitellopsis obtusa. N.aubekerovll, которые, вероятно, образовывали обширные заросли. где свое убежище находила фауна моллюсков (Кондрашкина. 1970) можно предполагать, что в плиоценовое время крупные водоемы в центральных частях впадин и мелкие в брртовых участках были пресными и холодными.

Современный вид Lychnothamnus barbatus в водоемах Казахстана не обнаружен. По литературным источникам это - типичный обитатель глубоких пресных стоячих вод (Голлербах, Красавина, 1983; Blfzencic, 1983). Относительно температурных условий произрастания вида существуют данные И.Б.Шаркинене, И.Ю. Трай-наускайте (1973). свидетельствующие о способности его вегети-ровать подо льдом при температуре воды 1-2 С.(табл.55).

Единственный современный представитель рода Nltellopsis -N. obtusa произрастает в основном в глубоких пресных стоячих водоемах. По мнению некоторых исследователей ( Soulle-Marsche, 1991), этот вид может служить индикатором относительно холодных, олиготрофных, пресных водоемов глубиной от 4-11 м. В водоемах Или-Балхашского бассейна N. Obtusa обнаружена на глубине до 4-6 м., при минерализации до 2.8 - 4 г/л (Костин, 1987, 1988). По данным В.А.Костина (1982) до зарегулирования стока р. Или и в начальном этапе этот вид произрастал во многих водоемах р. Или и западной части оз. Балхаш, после зарегулирова-

ния, повлекший за собой изменение гидрологического и гидрохимического режима, ареал вида в этом регионе резко сократился. Данные, полученные при построении» гистограмм и расчете коэффициентов вариаций гирогонитов Chara pappli, Lychnothamnus barba tus из различных пунктов сбора указывают на незначительную морфометрическую разницу между популяциями хэрофитов и могут свидетельствовать об относительно стабильных климатических условиях во второй половине плиоцена до эоплейстоцена.

Остатки харофш'ов. обнаруженных из отложений хсргосской свиты, характеризуются резким сокращением видового разнообразия и особенно отсутствием глубоководных видов, о которых было изложено выше. Кроме того, представленные здесь виды, составляющие третий комплекс, исчислялись небольшим количеством гирогонитов. Вероятно, такое явление можно объяснить резким изменением экологических условий водоемов, гле они произрастали. По всей видимости, водоемы в целом были пресноводными, иногда солоноватыми (в лагунах и старицах) и неглубокими. В таких условиях могли обитать более пластичные в экологическом отношении виды, каковыми являются виды Chara vulgaris и Chara canes-cens. Современный аналог последнего вида может произрастать в солоноватой (0 - 16 г/л) с нейтрально-щелочной реакцией воде (Голлербах, Красавина, 1983. Шоякубов, 1979). В водоемах Или-Балхашского бассейна Chara canescens обнаружен на глубине до 1-2 м. при минерализации до 16 г/л и более (Костин. 1987).

Chara vulgaris - в основном пресноводный вид. в водоемах Или-Балхашского бассейна обнаружен на глубине до 1-2 м.. при минерализации до 5-7 г/л., обладает свойством приспосабливаться к условиям слабой и ' очень слабой освещенности ' (Костин, 1987). По данным Р.Ш.Шоякубова (1989) в водоемах Узбекистана С.vulgaris произрастает на большей глубине до 8.0 м., и в менее благоприятных уелориях для развития харовых водорослей -реках и оросительтк каналах.

lia изменение экосистемы, несомненно, повлияли события происходившие в хоргосское время. Этот период характеризуется очень интенсивными неотектоническими движениями, которые обус-логили контрастноегь рельефа, напоминавшего современный. В это

время появляются высокогорья и происходит дальнейшее прогибание межгорных' впадин. На активный рост гор указывают мощные валунно-галечники хоргосской свиты, достигающие на южных склонах Джунгарского Алатау 600 м. Об этом же свидетельствуют и первые ледниковые образования, обнаруженные на склонах гор За-илийского и Кунгей Алатау (Аубекеров, 1992). С хоргосским временем связана и эпоха похолодания.

Таким образом, на протяжении плиоцена на Юго-Востоке Казахстана существовали пресные и относительно глубокие водоемы, которые в хоргосское время претерпели изменения под действием неотектонических движений.

ВЫВОДЫ

1. Впервые монографически изучены плиоценовые харовые водоросли Юго-Восточного Казахстана.

2. Описано 23 вида '• и семь форм из шести родов : Chara, llltellopsls, Lychnotharnnus, Maedlerisphaera, Pecklchara. Har-rlsichara сем.Characeae.

3. Виды : Chara illensls DJara. Nltellopsls aktauensis Kjansep-Rom et DJam. N.aubekerovil DJam новые для науки.

4. На основании данных стратиграфического и географического распространения изученных харофитов. установлено три комплекса, характеризующих отложения верхнего неогена - эоп-лейстоцена:

Комплекс - Nltellopsls merianl- Pecklchara callosa , возраст комплекса - поздний миоцен - ранний плиоцен.

Комплекс - Chara pappll - Lychriothnamnus barbatus, возраст - поздний плиоцен.

Комплекс - Chara canescens - Chara, iiiensis, возраст -эоплейстоцен.

5. Датировка возраста отложений по данным изученных гирогонитов харофитов не противоречат геологическим данным и возрасту, определенному по другим органическим остаткам (отпечатки высших растений, споры-пыльца, остатки крупных и мелких позвоночных) .

6. Установленные комплексы из Юго-Восточного Казахстана

близки с таковыми из сопредельных районов Северо-запада Китая, что говорит о близкой палеогеографической обстановке в плиоцене.

7. Данные по харофитам из отложений межгорних впадин Юго-Восточного Казахстана свидетельствуют о существовании в конце миоцена и в плиоцене, глубоких, пресных водоемов. Последние в эоплейстоцене подверглись глобальным изменениям и были представлены небольшими озерцами и старицами .

8. Выделенные комплексы харофитов имеют большое значение в геологии и стратиграфии. С их помощью можно датировать позд-ненеоген - четвертичные отложения Юго-Восточного Казахстана, где мощные толщи континентальных отложений почти не имеют органических остатков и изучаются в кернах скважин. Применение метода датирования немых толщ по остаткам харовых водорослей найдет широкое применение, особенно при работах в нефте-газо-ноьннх бассейнах Казахстана.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Джамангараева А.К. Поэднеплиоценовые харофиты разреза Копалы (Юго-Восточный Казахстан).// Фаунистческие и флористические комплексы мезозоя и кайнозоя Казахстана. 1993, т. 12, с. 181-191.

2. Джамангараева А.К. Харовые водоросл неогена Юго-Восточного Казахстана. </ Депонированные в Казгос ИНТИ научные работы. Алмты. .

3. Джамангараева А. К. Hoptie виды ископаемых харофитов из Дтунгаркого Актау '.Яго-Восточный Казахстан).//Депонированные в Казгос. ИНТИ научные работы. Алмтн. . .

4. Жамангараева А.К. Казакстяндэ кайнозой кабатынан та-былган хэр.тГчттер. // Казак. ССР Гылкм академиясынын 1-ш1 гылы-нл-практикальт, конференпилскша жасалган баяндамалардын тезис-тер!. Алм'лты. !9Р0, б.;=53.

5. Drharar-garaeva А.К. The new localities of late Pliocene Charephytea of South-East Kazakhstan. // 1-th International Symposium on Charopliytes. Montpellier, 1989, p. 17.

Dzhamangaraeva А.К. The Pliocene Charophytes In South-Eastern Kazakhstan

The gyrogonytes of Charophytes were studied from the central part of lnterraountain basins (111, Zhalanash) of the northern Tien-Shan ranging In age from the Upper Neogene through the Quaternary. The systematic status of Investigated Charophytes were determined. Three Charophyte assamblages were established on the base of geographical and stratigraphical distribution of gyrogonytes: Nitellopsls merianl - Pecklchara callosa (Late Miocene-- Early Pliocene), Chara pappii - Lych-nothamnus barbatus (Late Pliocene), Chara canescens - Chara lllensis (Eoplelstocene).

Data on the Late Neogene Charophytes evidence about the presence profound freshwater basins which changed in the Eoplelstocene.

ламашгараева A.u.

OiyiycTih - шыгыс я.азадстандЕгы пляоцон xapcxiivrTepi

Солт\ст1к Тянь-Шань тауаралык о1ятттарывдаги 1ле, Кала-цаш яоеаргы неоген - тертт»к дау ¡рииц шеп'нд wiepihaH табыл-?ан хара баддырлариныц цалдьлугары зерттелш, олардын система-тиналык, курамы аныцталды. Осы харофиттердш, геогра&шлыц жэне стратигра^кялы^ таралуын талдау негЫнде дазакстанньщ Онтус-т!к - Шыгыс аймагындары ишчнд)лерд1ц геологиялы^ касын анвд-таитын уш комплекс айкрндалды:P'iit-Mtysjj ~

огаргы миоцан - томенг! плиоцан^, ^/ШЩ pVffi't ^яш^^аогаргы алиошн) (эоплейстоцеи). ¿;азба туР'ВДЫ! каье Kasipri кьздь есит»н харосдоттердЬ!, эьодохшлы^ жагдаиы ¡¿еындеп мал» йсгтарга су^ьь отырып, зарттеу лургЫлгвн алма^та плиоцен уахытыьда улпеитущы эзьн-сулардид оолганыь кипа олардын <эо -илй^стоиьидс earepicw) v^Pa±'aHcJ ка^ыкда болкам аитилды.