Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Известковые водоросли среднего и верхнего карбона Урала /таксономия, экология, стратиграфическое значение/

ВАК РФ 04.00.09, Палеонтология и стратиграфия

Автореферат диссертации по теме "Известковые водоросли среднего и верхнего карбона Урала /таксономия, экология, стратиграфическое значение/"

РОССИЙСКАЯ ШДШН НАУК. УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ и шхимж им. акад. А.Н.ЗАВАРИЦКОП)

На правах рукописи

АНШМОВ Артемий Львович

ИЗВЕСТКОВЫЕ ВОДОРОСЛИ СРЕДНЕГО И ВЕРХНЕГО КАРБОНА УРАЛА /гаксоноиия,экология, стратиграфическое значение/

Специальность 04.00.09 - палеонтология и стратиграфия

Автореферат диссертации на соискаияе ученой степени кандидата геолого-минералогических: наук

Екатеринбург-1992

УДК 551.232/273:551.735/470.5/

Работа выполнена в лаборатории Стратиграфии и палеонтология Института геологии и геохимии Уральского отделения Российской Акадешщ наук

Научный руководитель: доктор геолого-минеракогическизс неук

Чувашов Б.И.

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических неук

Лучинша В. А.

кандидат геолого-минералогических наук Плюснина A.A.

Ведущая организация: Уральский ордена Трудового Красного Знамени, горный институт им. В.В.Вах-рушева

Защита состоится 2 шня 1992г. в Ю час. на заседании специализированного совета Д 002.81.02 при Институте геологии и геохимии ш. акад. А.Н.Заварицкого Уральского отделения РАН по адресу: 620219, г.Екатеринбург, ГШ 644, Почтовый переулок, 7.

С диссертацией молено ознакомиться в библиотеке Института геологии и геохимии им. акад. А.Н.Заварицкого Уральского отделения РАН.

Автореферат разослан "28" апр&ля 19Э2г.

Ученый секретарь специализированного совета ^ кандидат геолого-минералогических наук Л 1й/^В.И.Жалезко

!

Введение Актуальность проблемы

Средне-верхнекаменноугольнке отложения широко распространены в различных структ^рно-^ашалъньк зонах Урала и прилегающих районах платформы, большей -частью они представлены мощной тошцей кароонатных образований, практически не изученных с позиций их фациальной природы. В связи: с тем, что основной фонд структурных нефтяных и газоъых заяеяей в настоящее время практически исчерпан, на первое место ввдвигается задача поисков углеводородов, приуроченных я дитологически экранированным задехам, что вызывает необходимость тцательного анализа фациальной природы карбонатных отложений, закономерностей размещения в пространстве их различных типов. Для выполнения этой задачи первостепенное значение имеют известковые водоросли - наиболее точные индикаторы среды осадконакошгения.

На Урале известковые водоросли: до настоящего времени остаются относительно слабо изученной группой организмов как с позиции их таксономии, так и в плане использования для восстановления условий осадконакоггаения. Известковые чехлы водорослей часто являются единственными иди основными компонентами карбонатной пароды и определяют ее коллекторские свойства.

Из сказанного ясно, что изучение известковых водорослей является важнейшей и необходимой задачей при всестороннем исследовании карбонатных образований среднего-верхнего карбона. Цель работы

Цель настоящей работы заключается в детальном изучении апь-гофлоры карбонатных средне-верхнекаменноугольных отложений ряда уральских разрезов и в проведении на этой основе литологических и падеофациальных исследований.

Задачи исследований

1. Выявление полного таксономического состава известковой адьгофяоры в существенно карбонатные разрезах среднего-верхнего карбона Урала /рис.1/.

2. Детальные исследования морфологии и экологии известковых, водорослей среднего-верхнего карбона.

3. Изучение особенностей стратиграфического распространения известковых водорослей в разрезах среднего-верхнего карбона, установление закономерностей развития алъгофяоры. Выделение стратиграфически значимых для определения возраста пород и корреляции отлеисений комплексов известковые водорослей.

4. Изучение закономерностей глобального распространения известковой альгофюры среднего-позднего карбона. Материал. Материалом для исследований послужили коллекции шлифов, собранных в разные года сотрудниками лаборатории Палеонтологии и стратиграфии ИГГ УО РАН Б.И.Чуваэовш и Р.М.Ивановой. Всего было изучено около 1500 шлифов, в 1200 из ник была обнаружены определимые остатки известковых водорослей. Определение фо-раминифер и возрастная датировка толщ были цроизведены Р.М.Ивановой. Изучение водорослей из детально расчлененных в соответствии с новейшими стратиграфическими схемами разрезов обеспечило ах надежную', стратиграфическую привязку.

Научная новизна и практическая

значимость

1. В средне-верхнекаменноугольннх карбонатных образованиях Урала установлено присутствие 32 родов и 71 вида известковых водорослей, из которых 3 рода и 13 ввдов - новые.

2. Выявлены особенности распространения водорослей в разрезе среднего-верхнего карбона.

У010ВНШ ОБОЗНАЧЕНИЯ

" Местоположение разрезов,их номера:

59-р.Койва

60-р.Чусовая,устье р.Койвы

61-р.Чусовая,устье р.Б.Исаковка 64-р.Урал,устье р.Б.Уртазш 77-ст.Кш, "Орел" 91-юс.Бисерть

101-дер .Киргишан

212-р.Иволга,приток р.Демида

216-дер,Шакурово

217-р.Уфа,пос,Уфимка 219,220-р.Уфа,в 1.5км вше устья

р.Серги 78?-р.Синара 799-р.Улы-Талдык 804-р.Урал,устье р.Б.Уртазш 1550-р.1Дугор, "Мича-Ель" 1553-р.Щугор,"Верхние ворота"

Рис.1 Схема расположения разрезов, в которых были изучены известковые водоросли.

3. Выделены основные типы микроструктур карбонатных пород с ' известковыми водорослями, предложена их фациальная интерпретация.

4. Показаны глобальные закономерности распространения известковых водорослей для средне- и позднекаменноугольной эпох.

Апробация. Материалы исследований доложены в 1986 г. на IX Уральской конференции молодых геологов и геофизиков "Геология и полезные ископаемые Урала", проходившей в г.Свердловске; на Втором Всесоюзном симпозиуме и коллоквиуме по проблеме "Ископаемые известковые водоросли в геологических реконструкциях", состоявшемся в 1989 г. в г.Новосибирске, на научных семинарах лаборатории стратиграфии и палеонтологии Института геологии и геохимии УрО РАН. По теме диссертации опубликовано три статьи; одна статья находится в печати.

Защищаемые положения

1. В течение московского времени на Урале происходит смена типичных представителей башкирских известковых водорослей ассоциацией новых таксонов родов АпсМсойхит, Е^опорЬуНит, Ггапо-via, Ерзлааа^рога, Раеийоератаз-Ьорога, йугорогеНа, С1ауарохе11а, МасгорогеНа, продолжавших существовать в позднекаменноугольную

и нижнепермскую эпохи.

2. Возникновение в результате московской морской трансгрессии единого уральского бассейна привело к появлению во всех разрезах однотипных альгофлор; вместе с тем разрезы западного склона отличаются широким развитием водорослей родов йхгуапеНа и 1)у1пе11а.

3. Наибольшее влияние на характер современных микроструктур известняков оказывали первичные или генетические факторы, что обусловило максимальную частоту встречаемости в крупно-среднедет-ритовых известняках водорослей рода Бу±пе11а, в сгустково-дет -

6

ритовых - Epimastopora, в датритово-сгус тково-зернис тых промежуточного типа - Komia , детритово-сгустковнх - Ungdarella.

4. На территории Северной Америки, Западной Европы, Северной Африки, юга европейской части СНГ, Югославии, Турции, Ирана, Афганистана, Гималаев, Юго-Восточной Азии, севера КНР, Урала, в средне-позднекаменноугольную эпоху господствовал тропический климат, создавший условия для пышного расцвета теплолюбивой морской флоры. Линия экватора в это время проходила вблизи границы между США и Канадой, в Европе она располагалась вблизи г.Донецка.

5. В башкирское время намечается параллельное существование двух комплексов известковых альгофлор, первый из которых был в основном представлен красными водорослями, произраставшими на территории Америки, Западной Европы и Японии, а второй - преимущественно зелёными водорослями, характерными для площадей Восточной Европы, Урала и западной части Азии. В московское время таксономический состав водорослей нивелируется.

Объём и структура работы

Диссертация состоит из введения, 5 глав и выводов, иллюстрирована 21 рисунком, содержит 4 таблицы. Объём первого тош 173 страницы.Список литературы состоит из 249 наименований. В приложении даны диагнозы 59 видов и 32 родов известковых водорослей; содержится 12 рисунков и 8 таблиц, 26 фототаблиц.

Работа выполнена в лаборатории стратиграфиии палеонтологии Института геологии и геохимии УрО РАН под руководством доктора геолого-шнералогических наук Б.И.Чувашова, которому автор выражает глубокую признательность.Хочется выразить благодарность P.M. Ивановой,В.П.Шуйскомц, В.ВЛерных, О.Н.Васильевой, Д.И.Ширшовой за консультации и поддержку.Большое спасибо В.С.Шубу за обеспечение благоприятных условий дня заочного обучения в аспирантуре.

Глава I. История изучения известковых водорослей среднего-верхнего карбона

1.1. Начало систематического изучения водорослей.

Первые сведения о водорослях содержатся в работах H.A.Nicholson (1888), Е.Wethered (1893), E.Stolley (1893, 1896), F.Unqer (1850), c.Gumbei (1872). 3 это время уже были известны водоросли РОДОВ Girvanella, Vermiporella, Gyroporella, Staoheia,Solenopora. В начале XX века появляются публикации J.Pia (1912, 1922, 1927, 1930), E.J.Garwood (1914, 1931), A.Eothpletz (1908, 1913), Р.Ье-moine (1911, 1917), W.H .Twenhof el (1919), ГД8 были описаны Orto-nella, Bevocastria, Macxoporella, Epimasfcopora. Дж.Пиа В 1920 Г. составил таблицу гипотетического родства некоторых родов мутовчатых сифоней.

1.2. История изучения известковых водорослей Урала.

Начало изучения уральской известковой альгофлоры связано с

работами В.П.Маелова (1929, 1935, 1950, 1956, 1962), В.Н.Махаева (1937, 1940), Я.А.Бириной (1948), А.Г.Вологдина (1941, 1948). В этот период на Урале были определены водоросли родов Vermiporel-la, Anthracoporella, Donezella, Ungdarella, Uraloporella. К.Б.Ко-рдэ на Северном Урале описала Dvinelia, Petschoria, Komia. Более полный таксономический состав средне-верхн8карбоновой альгофло-ра приведён в публикациях Б.'И.Чувашова и др. (1965,1967, 1974, 1979, 1980, 1984, 1988); в последних работах автор выделяет две характерные ассоциации водорослей: башкирско-нижнемосковскую (с преобладанием сифонокладовых форм .) и верхнзмосковско-по-зднекаменноуголвную (с участием зелёных дазикладовых водорослей). Альгофлору западного склона Урала в 70-х - 80-х годах изучал П.М.Китаев (1973, 1974, 1984), восточного склона - Н.П. Малахова и Р.М.Иванова. Практически одновременно появились статьи

е

Е.Л.Кулик (1973), Д.М.Раузер-Черноусовой и И.К.Королюк (1981). Немногочисленные сведения об известковых водорослях Урала появились в статьях В.А.Чермных (1976) и И.А.Щёкотовой (1988).П.А.За-городнюк (1979, 1981, Í986) обобщил все данные по стратиграфии и экологии водорослевых сообществ каменноугольных карбонатных раз-срезов Башкирии, составил наиболее лолныа списки известковой аль-гофлоры, выделив при ЭТОМ новые рода Olderdella, Bernardella, Minipora, Bertgchenkovia, Neoivanovia, Istschenkovia.

1.3. Состояние изученности известковой альгофпоры Восточной Европы и Азии

В.П.Маслов (IS29) в срзднекарбоновых отложениях Донбасса впервые описал водоросли родов Donezella HNostocites »И.В.Хво-рова (1946, 1949, 1953, 1958) в одновозрастных отложениях Подмосковного бассейна впервые обнаружила водоросли Dvinella И Iva-novia. ВД.Кулик (1964) по материалам изучения московских разрезов Русской платформы привала в систему все имевшиеся сведения по березеллидам, выделив при этом два новых подрода и II видов. В процэссв разработки систематики альгофлоры В.П.Маслов и Е.Л.Кулик (1956) ВВД8ДИЛЯ новую трибу зелёных водорослей Bereselleae, несколько позднее В.П.Маслов (1962) объединил рода Ungdarella, Komia и Petschoria в составе нового семейства багряных водорослей TJngdarellaceae. В дальнейшем таксономический состав визей-ско-баппшрских водорослей Львовско-Волынского бассейна исследовала А.А.Муромцева (1979, 1981, 1982), а карбоновой альгофлоры Га-лицийско-Волынской владияы - И.А.Бражникова и др. А.Д.Миклухо-Маклай (1951, 1963) первым'привёл общий обзор известковых альго-флор Средней Азии, одновременно дав анализ их хронологического и палеогеографического значения. Подробные сведения о составе каменноугольной альгофлоры Таджикистана содержатся в работах В.Д.Салтовской <1970, 1974, 1979, 1984), гда автор в баш-

Э

кирских отложениях Гиесарского хребта описывает новый род Gis-sarella; там нее она встретила два новых московских вида рода Uralopoxella. Немногочисленные сведения об известковой альго-флоре Северного Прибалхашья лриведеда в работе В.А.Старостина и до. (1976).

1.4. Изученность известковой альгофлоры мира.

Э.Флюгелъ (1966, 1968, 1979, 1980) и В.Хоманн (1972) детально исследовали состав верхнекаменноугольной и пермской аль~ гофлор Карнийских Альп, Л.Раш (1965, 1966) - башкирских и московских водорослей Испании, где-автор выделил ноше рода Fseu-dokomia, Mellporella, Zaporella. Карбоновуд альгефлору Англии изучали Г.Эллиотт (1962, 1968, 1970), Э.Гарвуд (1914, 1931), А.Вуд (1942, 1943, 1964), Р.Райданг (1975, 1977, 1984). В Югославии и Венгрии исследованием средне-позднекарбоновой альгофлоры занимались В.Коханьски-Дзвиде (1964, 1970), В.Коханъски-До -виде и М.Герак (I960), Ы.Неыет (1974, 1975), в Турции - Т.Гуве-нч (1965, 1966), в Афганистане - Д.Иаурайс (1977). На протяже -нии ряда лет Р,Эндо, В.Хаскиото и М.Канума (1955, 1957, 1961) изучали каменноугольные и пермские водоросли Японки, Филиппин, Юго-Восточной Азии, где впервые были описаны Neoanchicodiiun, Pseudoepimastopora, Pseuslogyroporella. Д.Рэй И К.Кониси в 1961п опубликовали описание нового рода листоватой водоросли Eugono-phyilum из пеннсильванских отложений QUA. Дж.Х.Джонсон в этих же отложениях в 1946 г. выделил новый род Anchicodiun, в 1956-род Arohaelithophyllum, в I960 - Cuneiphycus и Foliophycus. Кроме того, изучением американских пенсильванских водорослей занимались Л.К.Элиас (1963, 1964), Т.Фримэн (1964), Д.Дж.Кроули (1969), М.Рич (1967), Д.ФЛуии (1969, 1979), Л.Д.Хенбест (1958). Обширный комплекс средне-верхнекаменноугольшх водорослей на се-

вере Канада и островах Канадского Арктического Архипелага определили палеоальгологи В.Маю, А.Ру в 70-х и 80-х годах (itomet , Roux, Nassi.ch.ulc, 1987).

1.5. Проблемы классификации и филогении известковых водорослей.

Основным критерием при определении родовых и видовых таксонов известковой альгофлоры является морфология относимых к водорослям ископаемых остатков. В такой ситуации реконструированный с использованием отдельных фрагментов растения облик может сильно отличаться от реально существовавшего, тем более,что в ископаемом состоянии сохраняются только обызвествленше части водорослей. Следовательно, выделение по внешним признакам видов, родов и семейств ископаемой альгофлоры в немалой степени условно. йце больше условностей возникает при ввделении таких таксонов как тип, класс, порядок, т.к. принципы разработанной для современных водорослей систематики чаще всего неприменимы в отношении ископаемых форм. В будущем, возможно,будет создана иная классификация ископаемой альгофлоры, лишенная указанных недостатков.

Наибольшие трудности возникают при.определении сине-зеленых водорослей, обыэвествляющихся только частично. Однако у па-леоальгологов нет единства не только в вопросах систематики сине-зеленых, но и всех остальных типов водорослей. В настоящей работе используется систематика альгофлоры, основные положения которой изложены в монографии "Ископаемые известковые водоросли", 1987 г.

Глава 2. Стратиграфия средне- и верхнекаменноугольных

отложений Урала 2.1. Средне- и верхнекаменноугольные обложения западного склона Среднего и Южного Урала /табл.1/

В средне- и позднекарбоновое время на восточной окраине Русской платформы преобладали отрицательные движения земной коры; наиболее обычными были условия неглубоких теплых морей с нормальным газовым и солевым режимом. Модность и полнота разрезов увеличиваются с запада на восток. В начале башкирского времени Русская платформа испытала подъем, что обусловило появление глинистых и брекчиевых известняков в основании башкирского яруса. Московская эпоха на западном склоне характеризуется устойчивым погружением территории, компенсировавшемся накоплением мощных толщ карбонатно-терригенных отложений на востоке и карбонатных - на западе. Некоторое уменьшение глубин морского бассейна в позднем карбоне привело к широкому развитию органоген -ных и биогермных известняков, слагавших в ряде случаев крупные рифовые массивы.

Башкирский ярус.Сюранский горизонт.

Представлен преимущественно карбонатными породами с водорослями Girvanella coníerta Chapm., G.nicholsoni (Weth.), Dvi-nella comata Chvor., D.secunda Kulik, D.(Trinodella) bifurcata Uasl. et Kul., Donezella lutugini líasl., Simustacheoides mean-driíormis Mam. et Rudioff., Bevocastria conglobata Garw., Bere-sella machaevi Kulik И Т.Д.

Акавасский горизонт.

Сложен мергелями, известняками; помимо уже перечисленшх таксонов водорослей появляются Ungdarella conservata Korde, Cu-neiphycus texana Johnson, C.aliquantulus Johnson.

о о

а

о о ►э

£Ъ g

со

о

УЗ

■в

g

to

я

а> о

й is X

о M

03

Я to >а а. о U: tö

>-э Í» л

•о ß

Ш S3

Ташастинский горизонт.

На западе сложен серыми, темно-серыми известняками,на востоке - известковыми алевролитами с прослоями известняков.Увели-чиваетоя разнообразие березеллид: Beresella erecta Masl., Saroa-rella aetosa Masl., e-t Kul. Dvinella coniformis Kulik, D. gracilis Kulik. Продолжают существовать ранее появившиеся таксош.

Асатауский горизонт.

Литология пород, а также состав альгофлоры в целом такие же, как у ташастинского горизонта.

Московский ярус. Верейский горизонт.

Отложения верейского горизонта распространены значительно шире, чем известняки любого горизонта башкирского яруса. Горизонт представлен переслаивающимися мергелями, аргиллитами, известняками С Beresella erecta Masl. et Kul., В. polyramosa Kul., B.ishimica Kul., Dvinella unifurcata Kul., D.coniformis Kul.,D. crassitheca Kul., E.gracilis Kul., Samarella setosa Masl., Ung-darella urelica Masl., Komia abundans Korde, K.privus Zagorod., Stacheoides moscovicus Zagorod., Petchorla elegans Korde, Efluge lia johnsoni и др.

Каширский горизонт.

По литологии сходен с отложениями верейского горизонта;помимо альгофлоры, определенной в известняках верейского горизонта, здесь распространены Anthracoporella spectabilis Pia, Eugo-nopliyllum johiisoni Konishi et Wray, Epimastopora rolloensis

Raoa, E.shujsky Zagorod., Sourstonella sp., Archaelithophyllum missouriense Johnson и др.

Подольский горизонт.

Отложения горизонта распространены шире чем других горизонтов московского яруса. Горизонт сложен в основном серыми,коричневатыми, темно-серыми органогенными и органогенно-облоиоч -

14

ными известняками, в которых помимо разнообразных березеллид встречены Ivanovia tenuissima Chvorova, Eugonophyllum uralicum Raus, et Kor., Anchicodium iunile Johnson, Pseudoepimastopora Икала (Ко chan. et Не гак) и др.

Мяцковский горизонт.

Горизонт сложен чаще серыми, темно-серыми глинистыми известняками, иногда с прослоями алевролитов и мергелей. Таксономический состав альгофлорн тот же, что и в подольском горизонте.

Поздний карбон. Касимовский ярус.

Отложения касимовского яруса распространены менее широко по сравнению с московским ярусом; они представлены серыми,светло-серыми биогермными и водорослевыми известняками, иногда обнаруживающими субмеридиональную литолого-фациальнуп зональность. Помимо богатого комплекса листоватых водорослей и эпимастопор здесь определены Giroporella nipponica Endo et Hashimoto,G.cla-vata Tsch.uvash.ov, G.disseota Tschuvaahov, Globuliferroporella symetrica (Johnson), Gl. angulata Tachuv. и др.

Гжельский ярус.

Гжельский ярус обычно сложен серыми и светло-серыми органогенными и детритовыми известняками, на востоке - переслаивающимися аргиллитами, глинистыми сланцами, алевролитами. Состав известковых водорослей тот же, что и в известняках касимовского яруса.

2.2. Средне- и верхнекаменноугольные отложения восточного склона Среднего и Южного Урала.

Так же, как и на западном склоне, в основании отложений башкирского яруса развиты прослои терригенных пород. В московских отложениях выделяются пять фациальных зон северо-восточного простирания; в центре расположена зона широкого развития карбонатов, сложенная каширско-подольскими отложениями с богатым

15

комплексом водорослей и приуроченная к бассейнам р.Синары,р.Ми-асса, р.Увельки, р.Уй, р.Урала. Позднекаменноугольиые карбонатные отложения известны только в Талдыкско-Балкымбайском районе, где они лучше всего изучены в бассейне р.Улы-Талдык.

Башкирский ярус. Саранский горизонт.

Горизонт чаще представлен известняками С Beresella macha-evi Kul., Dvinella (Trinodella) tofurcata Masl. et Kul., Bevo-castria cf. conglobata Garw., Ortonella sp., Ungdarella uralica Maal., U.gracilissima Kul.К др.

Акавасский горизонт.

Горизонт сложен темно-серыми, серыми глинистыми известия -каш С Donezells lutugini liasl., Dvinella comata Chor.»Beresella sp., Ungdarella uralica Masl., Fasciella kizilia R.Ivanov.

Аскынбашский горизонт.

По литологии сходен с акавасским горизонтом. По таксономическому составу альгофлоры аналогичен двум предыдущим горизонтам нижнебашкирского подьяруса; отличается более разнообразными березеллидами: Beresella machaevi Kul., B.polyramosa Kul., В. iehimica Kul., Saiaarella setosa Masl., Dvinella unifurcata Ku-lik.

Ташастинский горизонт.

Изменение режима осадконакопления обусловило сокращение размеров карбонатного осадконакопления и формирование в большинстве разрезов терригенно-карбонатных и карбонатно-терригенных отложений; водоросли редки и представлены родами Donezella, Dvinella, Ungdarella.

Московский ярус. Верейский горизонт.

Отложения московского яруса развиты шире, чем башкирского, и представлены обычно флишоидными известняково-глинисто-песча-никовыми породами с бедным и малочисленным комплексом водорослей.

16

Каширский горизонт.

Сложен песчаниками, алевролитами, гравелитами с редкими линзами известняков, реже сложен известняками с прослоями песчаников и алевролитов. Определены водоросли родов Beresella,Epi-maatapora, Ungdarella.

Подольский горизонт.

Горизонт представлен переслаивающимися известняками, глинистыми сланцами, карбонатными брекчиями и конгломератобрекчия-ми. В известняках встречены Beresella erecta Masl., B.ishimica Masl., B.tranelucea Kul., B.polyramosa Kul., B.gissarika Salt., Dvinella (Trinodella} varialonga Kul., D.comata Chvorova,D.distorta Kul., Ю.gracilis Kul., D.crassitheca Kul., Beresella lon-giverticillata Anf. sp. nov., Epimastopora digitula Tchuv. et Anf., E.urtasyibenaia Tchuv. et Anf., Clavaporella reinae Racz, Ungdarella uralica Masl. и др.

Мячковский горизонт.

Отложения горизонта известны в ограниченном числе разрезов, где они сложены известняками с прослоями песчаников и аргилли -тов (в частности, это разрез в устье реки Б.Уртазым). Таксономический состав альгофлоры тот же, что и в подольском горизонте.

Поздний карбон. Касимовский ярус.

Касимовский ярус в Бакайской мульде Мугоджар сложен мощной песчано-глинистой молассоидной толщей, в разрезе бассейна р.Улы-Талдык - светло-серыми и серыми известняками небольшой мощности С Beresella erecta Masl., B.gissarika Salt., B.ishimica Kul., Dvinella (Trinodella) varialonga Kul., Ungdarella (Urtasymella) urtasymensis suhgen et sp. nov.

Глава 3. Стратиграфическое распространение известковых водорослей в разрезе среднего-верхнего карбона Урала

В составе средне-верхнекаменноугольной альгофлоры Урала насчитывается более 100 видов и 50 родов. Из них выделяется группа "проходящих" (т.е. без отчетливой стратиграфической приуро -ченности) таксонов, представленных в основном сине-зелеными водорослями: Girvanella staminea Garwood, G.wetheredii Chapman, G.magna Johnson, G.Kasakiensis Maalov, Ortonella morikavai En-do, Stipulella aff. fascicularis îtasl., Bevocastria conglobata Garwood и т.д. Московская эпоха была переломной в истории развития двух наиболее многочисленных (башкирско-московской и московско-верхнекаменноугольной) ассоциаций альгофлор. В это время происходит угасание многих форм башкирских водорослей и появляются представители позднекарбоновой альгофлоры. Водоросли, характерные только для московских отложений, немногочисленны и в основном распространены локально.

Наиболее типичны для башкирско-московской ассоциации водоросли Вeresella erecta Masl. et Kul., B.ishimica Kul., Dvinel-la (Dvinella) crassitheca Kul., D.(Dvinella) coniformls Kul., Donezells lutugini Masl., D.lunaensis Racz, Uraloporella siea-wardal Racz, Cuneiphycus texana Johnson, Stacheoides tenuis Petryk et Mamet, Sinustacheoidea meandriformis (Mamet et Rud -loff), Komia abundans Korde, Для московско-позднекарбоновой альгофлоры характерны Eugonophyllum johnsoni Konishi, E.urali -cum R.Chern. et Korol., E.mulderi Raes, Ivanovia tenulssima Chvorova, Anchicodlum funile Johnson, Epimaatopora alpina Ko-chan. et Herak, E.urtasymensis Tchuv» et Anf., E.grandis Tchuv. et Anf., E.digitula Tchuv. et Anf., Pseudoepimastopora likana (Koch, et Her.), Gyroporella dissecta Tchuvashov, Macroporella ginkeli Racz и т.д. Московский комплекс водорослей представлен

18

Dvinella (Dvinella) comata Chvor., B.gissarika Salt., B.longi-verticillata Anf.sp.nov., Archaelithophyllum johnsoni Racz, Ungdarella (Urtasymells) urtasymensis Tchuv. et Anf. suhgen et sp.nov., U.(Urtasymella) laxa Tchuv. et Anf. subgen et sp.nov.

Таксономический состав альгофлоры определяется не только возрастом отложений, но и рядом фациальных факторов. Для изучения этой зависимости было выбрано пять разрезов: "Б.Уртазым", "Улы-Талдык", "Мича-Ель", "Орел" и "Серга". Отложения разрезов западного склона Урала отличаются от одновозрастных толщ восточного склона широким распространением водорослей Girvanelia и Dvinella а также более поздним появлением в московских известняках представителей московско-позднекарбоновой альгофлоры.Специфика условий во время осадкообразования обусловила появление в московских отложениях разреза "Б.Уртазым", наиболее богатого комплекса зеленых водорослей (особенно березелл и эпимастопор)и наиболее разнообразной ассоциации красных водорослей в соответствующих отложениях разреза "Мича-Ёль". Максимальное количество водорослей Hacroporella характерно для московских известняков разреза "Улы-Талдак"; только здесь определена водоросль рода Taldykites. Альгофлора рода Archaellthophyllum обнаружена в двух разрезах: "Серга" и "Улы-Талдак", родаUrtasymites -в разрезе "Б.Уртазым". Однако упомянутые отличия в составе водорослевых ассоциаций справедливы только в отношении строго определенных таксонов; в целом же одновозрастные отложения Урала содержат однотипную альгофлору.

Глава 4. Водорослевые микрофации в средне-верхнекаменноугольных карбонатных породах Урала

Ведущее значение при различных палеореконструкциях с использованием особенностей микроструктур известняков, по мнению

19

Р.Данхэма (1962) играет наличие или отсутствие в основной массе пород темного микрозернистого кальцита (микрита), представляющего собой окаменевший ил. Отсутствие микрита связало с его вымыванием вследствие активной волновой деятельности; его присутствие свидетельствует об образовании пород в условиях зон со спокойной гидродинамикой среды. В большинстве случаев палеозойские известняки в разной степени перекристаллизованы, что приводит к изменениям первичных микроструктур и затрудняет их генетическую интерпрета -цию. Это дало основание С.В.Максимовой (1980) отрицать энергетическую концепцию американских авторов о громадной важности наличия или отсутствия в известняках темного микрозернистого кальцита. В.П.Шуйский (1981) при анализе характера микроструктур верх-недевонско-турнейских известняков Киенгопского вала выделил влияющие на них первичные и вторичные факторы. Продолжая эти исследования с учетом работ многих других специалистов можно утверждать, что на характер современных микроструктур влияют как первичше(начальное количество в породе темного микрозернистого кальцита,проницаемость пород в зависимости от содержания в них крупных скелетных фрагментов), так и вторичные (интенсивность перекристаллизации, приводящая к появлению разнообразных сгустковых и микрокомковатых структур) факторы. Для решения вопроса о степени влияния тех или иных факторов на характер современных микроструктур в данной работе использован таксономический состав водорослей в изве ~ стняках разных типов (как известно, водоросли - чуткие индикаторы палеообстановок).

На основе классификации Г.И.Теодоровича (1950, 1958) выделено пять типов микроструктур средне-верхнекаменноугольных водорослевых известняков:

I. Крупно-среднедетритовая с прозрачной мелкозернистой основной массой.

2. Сгустково-детритовая с редкими тёмными сгустками в преимущественно прозрачной мелкозернистой основной массе.

3. Детритово-сгустково-зернистая с основной массой, в строении которой прозрачный кальцит и тёмные сгустки принимают равное участие.

А. Детритово-сгустковая, детритово-зврнистая с основной массой, сложенной преимущественно однородным тёмным кальцитом или тёшыш сгустками.

5. Еиоморфно-детритовая с основной массой, представленной в основном тёмными разновидностями кальцита.

Установлено, что в известняках крушю-среднадетритовых чаще всего встречаются водоросли родов Dvinella и Cuneiphycus , в сгу-стково-детритовых - Claracrusta, Epimastopora, Macroporella,Sinu-stacheoides, в детритово-сгустково-зернистых -Komia, в детрито-во-сгустковых - Ungdarella И Stächeoides , В биоморфно-детрито-вых - Ungdarella. Полученные данные подтверждают возможность использования особенностей современных микроструктур (с учетом количества тёмных сгустков в- основной массе) для реконструкции па леообстановок. При этом наиболее чутко на изменения среды реагируют водоросли родов Dvinella и Komia . Наиболее распространёнными во всех типах ассоциаций водорослями бывают Beresella, Cla-raerusta, Ungdarella. При ЭТОМ СИфояея Epimastopora Не встречается совместно С Dvinella красные водоросли родов Komia Я Ungdarella также предпочитают селиться порознь.

Суммируя выиесказанное, можно предполагать формирование круп-но-среднедетритовых известняков в области отмелей волновой зоны на глубинах 10-25 м, детритэво-сгустковых и детрлтово-зернистых -на глубинах 40-100 м в условиях спокойной гидродинамики среды; сгустково-двтритовых и детритово-сгустково-зернистых известняков-в промежуточных условиях.

Глава 5. Биогеография средне-позднекарбоновых водорослей

Карбонатная седиментация срздне-позднакарбоновой эпохи в основном была приурочена к большим по площади регионам на территории Североамериканской, Восточно-Европейской, Северо-Китайской платформ я вблизи их окраин. В башкирское и позднекаменноуголь-ное время происходило некоторое уменьшение площадей морских бассейнов; в московское - напротив, морская трансгрессия достигла своего максимума» что в свою очередь сопровождалось широким расселением наиболее богатых водорослевых ассоциаций.

Башкирская эпоха характеризуется существованием двух регионально распространённых комплексов альгофлор. Один из них составляли ВОДОРОСЛИ Donezella, Ungdarella, Komia, Archaelitho-phyllum,Eflugelia, Cuneiphycus, И ОН был развит на территории США, Канадского Арктического Архипелага, Испаши, Франции и Японии. Другой был представлен Donezella, Antbraooporellopsis, Be-resella, Dvinella, Ungdarella я произрастал на площади Восточной Европы, Урала, Таджикистана, Прибалхашского района. Существование двух комплексов альгофлор, один из которых в основном был сложен зелёными, а другой - красными водорослями, вероятнее всего обусловлено наличием барьера, препятствовавшего широкому расселению одних и тех же таксонов, а также разными условиями жизни в морях двух упомянутых регионов. В московское время состав аль-гофлоры во всех районах карбонатного осадкообразования нивелировался; появились первые представители дозднекарбоновых таксонов: Epimastopora, Рзeudoepimastорога, Gyroporella,Anchicodium И Т.Д. Поздяекаманноугольная эпоха характеризуется сокращением общего числа родов и видов известковой альгофлоры, наибольшего развития в это время достигают водоросли сем. Anchlcodiacea активно участвовавшие в построении крупных рифовых массивов.

В позднекаменноугольное время обширный московский морской бассейн был расчленен на акватории. На территории южных штатов США, Франции, Японии, Югославии, Турции, Ирана был распространен комплекс водорослей ТиМр^^ез, ЕивопорЬуНии, АпсМсосИит, Нео-1уапоу1а, ВуЗлеНа, Ер1пазгорога, ипеДагеНа, Б£1иее11а. 3 МОр_ ском бассейне на площади западного склона Урала и Канадского Арктического архипелага помимо уже упомянутых водорослей существо -вали АпШгасорогеНорэАз и ВегезеИа. В то же время для позд-некарбоновой альгофлоры Канадского Арктического архипелага характерно отсутствие ТиЫрНу^ез, Е^опорЬуЫигп и АпсЫсос11ига, а Испаши - почти полное отсутствие красных водорослей.

Начиная с 60-х годов в мире получили широкое развитие идеи новой глобальной тектоники. Одна из попыток реконструкции положения материков в различные периода истории развития Земли была предпринята Дицем и Холдэном в 1970 г. На одну из таких карт,отражающих положение материков в раннем карбоне, были нанесены места обитания московских зеленых водорослей, являвшихся вероятнее • всего типичными представителями тропических альгофлор. В результате установлено, что места обитания теплолюбивых водорослей расположены значительно севернее линии древнего экватора на карте Дица-Холдэна. Следовательно, линия древнего экватора проходила севернее, вблизи границы США, Канады и г.Донецка на территории Украины. Возможен и другой вариант с изменением ориентировки супе]: континента Пангеи и его составных частей.

Заключение _

I. В отличие от других групп микрофоссилий, известковые водоросли связаны со строго определенными обстановнами обитания в пределах верхних частей морских и пресноводных бассейнов,доступ-

ных для проникновения дневного света. Большинство изученных форм относятся к прикрепляющимся экземплярам, лишенным возможности перемещаться в случае наступления неблагоприятных условий жизни. Это делает известковые водоросли незаменимыми при произведении любых палеореконструкций.

2. Московская эпоха была переломной для развития средне-позднекарбоновой известковой альгофлоры, во время которой произошла смена башкирско-московских водорослей (Beresella erecta Masl. et Kul., E.ishimica Kul., Dvinella (Dvinella) cressitheca Kul., D.(Dvinella) coniformis Kul., D.(Trinodella) bifurcate Маз1. et Kul., Donezella lutugini Masl., D.lunaensis Racz, Ura-loporella sieswardai Racz, Cuneiphycua tezana John.., Stacheoides tenuis Petryk et Maraet, Komia abundans Korde и т.д.) сообществом московско-верхнекаыенных представителей морской флоры: Еие°~ nophyllum johnsoni Konishi, Anchicodium funlle Johnson, Epimas-topora xolloensis Raes, E.macropora Masl., E.urtasymensis Tchuv. et Anf., E.grandis Tchuv. et Anf., Pseudoepinastopora likana (Koch, et Herak), Ivanovia tenuissima Chvorova, Gyroporella dissecta Tchuvashov, Macroporella ginkeli Racz и <г<д> Встреченные исключительно в московских отложениях водоросли Komia privus Za-gorodnjuk, Beresella gissarika Saltovskaja, Ungdarella (Urtasy-mella) urtasymensis Tchuv.et Anf. и др. часто представлены редко встречающимися и локально распространенными экземплярами.

3. В известняках с фрагментами водорослей было встречено, в основном, пять типов микроструктур: крупно-среднедетритовая,сгу-стково-детритовая, детритово-сгустково-зернистая, детритово-сгу-стковая и биоыорфно-детритовая. Для каждого типа микроструктур характерны определенные ассоциации известковой альгофлоры, что позволило выделить на этой основе пять водорослевых микрофаций.

4. Изучение таксономического состава известковых альгофлор пяти наиболее детально исследованных разрезов Урала позволило уо тановить, что в разрезе на р.Б.Уртазым наиболее широко распространены онколиты,Claraorusta catenoides, Ortonella furoata Garwood, Epimastopora urtasymensia Tchuv. et Anf. Разрез"Мича-Ёль" на р.Щугор отличается наиболее богатым составом красных водорослей, здесь водоросли родаКот1а Korde местами преобладают над формами Ungdarella Maslov. На р.Улы-Талдак описан новый род зеленых водорослей Taldykites Tchuv., в наибольших количествах встречены водоросли родов Uraloporella и Macroporella. в разрезах на реках Серге и Ульь-Талдык обнаружены водоросли рода Archae-lithophyllum, редко встречающихся на Урале и широко распространенных в одновозрастных отложениях США. Подмечено, что в разрезах на западном склоне Урала чаще чем на восточном склоне появляются сине-зеленые водоросли гирванеллы, там же мутовчатые сифони рода Dvinella обычно количественно преобладают над Веге-sella.

5. Основу ассоциаций альгофлор во всех случаях составили водоросли Beresella, Claracruata, Ungdarella, с которыми в кру№-но-среднедетритовых известняках чаще всего встречается Dvinella, в сгустково-детритовых - Epimaatopora, в детритово-сгустковых -Macroporella. При этом сифонея рода Epimaatopora обычно не встречается совместно с Dvinella; массовое появление багрянок рода ungdarella, как правило .сопровождается вытеснением родственной ей формы Komia и т.д. Преобладание в составе альгофлоры зеленых водорослей чаще всего приводит к сокращению численности багрянок, что обусловлено соответствующими изменениями характера микроструктур. Острее всего на изменения условий среды обитания реагировали водоросли родов Komia и Dvinella.

6. Исследование состава средне-верхнекаменноугольных альго-флор мира позволило сделать вывод о наличии в башкирскую эпоху двух принципиально различных ассоциаций известковых водорослей, одна из которых была распространена на территории Америки,Западной Еврош, Японии и представлена красными водорослями, а другая достигла расцвета на площади Восточной Европы, Урала и западной части Азии; в ней преобладали зеленые водоросли. Московская морская трансгрессия привела к нивелированию состава альгофлоры на территории двух упомянутых регионов и появлению новых таксонов зеленых водорослей, значительная часть которых продолжила свое существование в позднем карбоне и нижней перми. Обмеление морского бассейна в позднекаменноугольную эпоху привело к появлению нескольких изолированных водоемов, один из которых был расположен на территории южных штатов США, Франции, Югославии, Турции, Ирана, Японии, другой - в пределах западного склона Урала,Канадского Арктического архипелага, третий - в Испании.

7. Нанесение на каргу Дица и Холдэна (на карте показано положение современных материков с учетом существования суперконтинента Пангеи в раннем карбоне) ассоциаций зеленых водорослей, представленных тропическими формами, позволило утверждать, что линия древнего экватора проходила вблизи границы США и Канады, а также через Восточную Европу вблизи г.Донецка. Возможен и другой вариант с изменением ориентировки составных частей и суперконтинента Пангеи в целом,

8. Дальнейшее изучение известковой каменноугольной альгофлоры Урала с учетом нового фактического материала, несомненно, позволит решить целый ряд как чисто прикладных, так и глобальных проблем.

Основные материалы по теме диссертации опубликованы в следующих работах.

1. Ан$имов А.Л. Известковые водоросли московского яруса Урала // IX Уральская конференция молодых геологов и геофизиков "Геология и полезные ископаемые Урала". Свердловск: Ин~т геологии и геохимии УЩ АН СССР, 1986, с. 11-12.

2. Чувашов Б.Й., Анфимов А.Л. Известковые водоросли московского яруса Урала // Новые данные по стратиграфии фанероэоя Урала и сопоставимых регионов. (Информационные материалы). Сверд -ловск: УрО АН СССР, 1987, с.71-79.

3. Чувашов Б.И., Аяфимов А.Л. Новые известковые водоросли среднего карбона - нижней перми Урала и Приуралья // Известковые водоросли и строматолиты. Систематика, биостратиграфия, фациаль-ный анализ. СО АН СССР. Новосибирск: "Наука", 1988, с.54-70.

4. Анфимов А.Л. Водорослевые микрофации в разрезе верхнемосковского подьяруса р.Б.Уртазым // Ежегодник-1991. Екатеринбург: Ин-т геологии и геохимии УрО АН России,1992 (в печати).