Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Серпуховские и Башкирские аммоноидеи Средней Азии

ВАК РФ 04.00.09, Палеонтология и стратиграфия

Автореферат диссертации по теме "Серпуховские и Башкирские аммоноидеи Средней Азии"

АКАДЕМИЯ НАУК СССР ПАЛЕОНТОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

НИКОЛАЕВА Светлана Витальевна

СЕРПУХОВСКИЕ И БАШКИРСКИЕ АММОНОВДЕИ СРЕДНЕЙ АЗИИ

Специальность 04.00.09 - палеонтология и стратиграфия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва, 1991

Работа выполнена в Палеонтологическом институте АН СССР

Научный руководитель

Официальные оппоненты :

Ведущая организация

доктор биологических наук, профессор

И.С.Барсков

доктор биологических наук Г.А.Афанасьева

кандидат геолого-минералогических наук Т.И.Немировская

кафедра палеонтологии Ленинградского государственного университета

Защита состоится " " 1991 г. в

Ш№ часов на заседании Специализированного Совета Д.002.47.01 при Палеонтологическом институте АН СССР в здании Палеонтологического музея имени Ю.А.Орлова Профсоюзная ул., д.123, тел. 339-08-22

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Отделения биологических наук АН СССР Ленинский проспект, д.ЗЗ

Автореферат разослан " " Х991 Г-

Ученый секретарь Специализированного ,

Е.Л.Дмитриева -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В процессе уточнения общей шкалы каменноугольной системы возникла необходимость усовершенствовать существующие стратиграфические схемы для отдельных регионов. Одним из таких регионов является Средняя Азия. В настоящее время для- расчленения и корреляции верхневизейс-ких, серпуховских и башкирских отложений этого региона применяется зональная схема по аммоноидеям, разработанная для одновозрастных образований Южного Урала. В Средней Азии до последнего времени эта схема не имела четкого обоснования, поэтому при корреляции толщ, развитых в различных структур-но-фациальных зонах Тянь-Шаньской складчатой области, возникали определенные трудности. В частности затруднения вызывало отсутствие единого мнения на объем и границы серпуховского и башкирского ярусов. Наиболее спорным продолжал оставаться вопрос о положении границы между этими ярусами» которая лгляется в то же время границей нижнего и среднего карбона. Согласно официально принятому положению, эта граница в зональной шкале карбона СССР 1982 г. проводится в кровле генозоны Ношооегаа - Нийвопосегаз . Однако в последние года появилось много сторонников точки зрения, согласно которой граница должна быть понижена до основания данной генозоны. Одним из главных препятствий для законодательного перенесения границы в схеме карбона СССР считали отсутствие разрезов пограничного интервала, где бы наблюдалась последовательная смена комплексов аммоноидей и где бы содержались остатки других организмов, в частности - койодонтов. В связи с этим особое значение приобретает детальное изучение последовательности комплексов аммоноидей в среднеазиатских разрезах карбона, поскольку в последних аммоноидеи встречаются, как правило, на нескольких стратиграфических уровнях. Вместе с тем, недостаточная изученность аммоноидей из нижне- и среднекаменноугольных отложений Средней Азии препятствовала их полноценному использованию Для расчленения и корреляции отложений данного возрастного интервала.

Цель и задачи исследования. Основная цель проведенной работы заключалась в детальном изучении поздневизейских, серпуховских и башкирских аммоноидей Средней Азии, особенностей их стратиграфического и географического распространения, а также в дополнительном обосновании основных геохронологических рубежей в раннем и среднем карбоне по смене морфологического разнообразия аммоноидей.

Для этого потребовалось решить ряд задач, из которых важнейшими были следующие:

- выявление систематического состава поздневизейских, серпуховских и башкирских аммоноидей Средней Ааии.

- монографическое изучение и описание аммоноидей из различных структурно-фациальных зон Средней Азии.

- выделение в отложениях верхнего визе, Серпухова и башкира . Средней Азии последовательных комплексов аммоноидей и определение их возраста.

- сопоставление среднеазиатских и южноуральских одно-возрастных комплексов аммоноидей,

- уточнение возраста местных стратиграфических подразделений нижнего и среднего карбона на основе изученных аммоноидей.

- анализ морфологического разнообразия аммоноидей в раннем. и среднем карбоне, выделение основных особенностей и важнейших этапов их морфогенеза в это время.

Научная новизна. Проведенные исследования значительно расширили систематический состав фауны аммоноидей из верхне-визейских, серпуховских и башкирских отложений Средней Азии. По новым данным она представлена 160 видами, относящимися к 64 родам. Установлены и охарактеризованы семь последовательных комплексов аммоноидей, определяющие аммоноидныа генозоны. Уточнен возраст свит, развитых на территории Средней Азии и содержащих остатки аммоноидей, проведена их корреляция. В одном из непрерывных разрезов пограничных отложений нижнего и среднего карбона в Юго-Западном Гиссаре выявлен, самый древний комплекс раннебашкирских аммоноидей, не известный ранее на территории СССР. Выявлены основные закономерности из-

менания морфологического разнообразия аммоноидей в .раннем и среднем карбоне, что дало дополнительный материал для обоснования принятых крупных геохронологических рубежей, в том числе границы между ранним и средним карбоном.

Практическое значение. Проведенное с использованием ам-моноидей сопоставление верхневизейских, серпуховских и башкирских отложений, распространенных в различных структурно-фациальных зонах Тянь-Шаня, может быть использовано при разработке новой унифицированной стратиграфической схемы карбона Средней Азии. Предложенные зональные подразделения в пограничных отложениях нижнего и среднего карбона существенно уточняют детальную корреляцию отложений этого возрастного интервала в различных регионах. Предложен стратотип границы нижнего, и среднего карбона.

Апробация работа. Результаты работы по теме диссертации изложены в докладах на ХХУШ и XIX конференциях молодых палеонтологов в Московском обществе испытателей природы в 1988 и 1989 гг., на Ш Всесоюзном совещании по каменноугольным конодонтам ( Ташкент, 1989 г. ) , на заседании Отдела беспозвоночных Палеонтологического института Академии наук СССР в 1990 г.

Объем работ. Диссертация состоит из введения, общей части, включающей четыре главы, систематической части, содержащей описания 57 видов, и заключения. Работа изложена на 216 страницах машинописного текста» содержит 72 рисунка, 2 текстовые таблицы и 10 фототаблиц. Список литературы включает 174 названия, из них 88 на иностранных языках.

Фактический материал. В основу работы положены коллекции аммоноидей, собранные автором в 1988-1989 гг во время полевых работ в различных регионах Средней Азии - в Среднем и Южном Тянь-Шане и в Гиссаро-Северопамирской области. При изучении разрезов проводились послойные сборы аммоноидей с параллельным отбором образцов на конодонты. Материал составляет свыше 3000 экземпляров раковин аммоноидей. Были привлечены также коллекции, переданные автору А.С.Питановой. Кроме

того, использованы сборы разных лет З.С.Румянцевой, И.И. Поспелова, С.В.Ружанцева, С.В.Сухова, О.Н.Никитиной, А.И. Кима и М.В. Ь'риной, хранящиеся в Палеонтологическом институте АН СССР. Автор имел возможность ознакомиться с коллекциями. аммоноидей в Музее Министерства Геологии УзССР. Работа выполнена в Лаборатории цефалопод Палеонтологического института АН СССР под руководством доктора биологических наук, профессора И.С.Барскова,которому автор выражает глубокую благодарность. Особую благодарность и сердечную признательность автор приносит М.Ф.Богословской за постоянную помощь при подготовке работы, Т.Б.Леоновой и Л,Ф.Кузиной за многочисленные ценные консультации.. Автор также искренне благодарит А.С.Питинову, передавшую многие материалы и указавшую наиболее богатые местонахождения аммоноидей в Средней Азии, а также всех лиц, помогавших в сборе коллекций.

Глава I. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ КАМЕННОУГОЛЬНЫХ АММОНОИДЕЙ В

СРВДНЕЙ АЗИИ

В главе содержатся краткие сведения о всех работах, в которых описаны каменноугольные аммоноидей с территории Средней Азии.

Первые данные о среднеазиатских каменноугольных аммонои-деях опубликованы Л.С.Либровичем ( 1927 ) и касаются цефалопод из нижнавизейских отложений Присонкулья Средний Тянь-Шань . Следом вышла статья Д.М.Раузер-Черноусовой (1928) , в которой описаны раннебашкирские аммоноидеи из Южного Тянь-Шаня ( Южная Фергана, хр.Досталак-Таш ). В. более поздних работах Либровича (1940, 1941, 195?) описаны несколько руководящих форм из каменноугольных отложений различных областей Тянь-Шаня. А.В.Попов (1964, 1965а,б, i960) монографически изучил и описал визейских аммоноидей из Южного Присонкулья, а также впервые использовал их для уточнения объема и границ местных стратиграфических подразделений. Найденные позднее богатые скопления аммоноидей серпуховского и башкирского возраста в хр. Карачатыр в Южной Фергане легли в основу работ В.Е.Руженцева (1957), Е.Ф.Захарова (1971, 1978 ), A.C. Питиновой (1974), В.Е.Руженцева и М.Ф.Богословской (1978 ).

Наиболее полные сведения о ни» содержатся в двух последних публикациях. Аммоноидеи из Центральных Кызылкумов были описаны лишь дважды ( Питинова, 1974 ; Руженцев, Богословская, 1978 ) . А.С.Питинова (1974 ) впервые выделила и охарактеризовала пять аммоноидных генозон в интервале от верхнего визе до нижнего башкира в Центральных Кызылкумах и Южной Фергане. Отрывочные сведения имелись об аммоноидеях из Гиссаро-Северопамирского региона; несколько видов с южного склона Гиссарского хребта описаны Руженцевым и Богословской (1971а, 1978 ). Единственной работой о серпуховских и башкирских аммоноидеях Среднего Тянь-Шаня является статья Питиновой (1988), где описано восемь новых видов из хр. Каражантау и Угамского хребта.

Ряд местонахождений в других районах, в силу своей трудно-доступности, ранее детально не изучались. К их числу относятся хорошо охарактеризованные аммоноидеями разрезы верхневизейских» серпуховских и башкирских отложений в Юго-Западном Гиссаре и Юго-Западном Дарвазе и в других районах. Все они впервые были изучены автором ( Николаева, 1989, 1990, 1991 ) .

Глава II. СЕРПУХОВОМ* К БАШКИРСКИЙ ЯРУСЫ В СРЕДНЕЙ АЗИИ

В главе охарактеризованы литологический состав и ископаемые остатки верхневизейских, серпуховских и башкирских отложений, развитых в различных структурно-фациальных зонах Тянь-Шаня. Проанализированы все известные местонахождения аммоноидей.

При расчленении каменноугольных отложений в Средней Азии ранее использовались региональные унифицированные стратиграфические схемы 1959 и 1971 гг (Решения совещания..* - 1959, Схема стратиграфии..., 1971) . В настоящее время разрабатывается новая унифицированная схема карбона, в которой предусматривается более точная привязка местных горизонтов к подразделениям общей шкалы. Поскольку новая схема еще не утверждена, автор использует официальную схему зонального расчленения карбона СССР 1982 г. Однако в отличие от последней серпуховский ярус принимается в объеме только двух аммоноидных генозон: ига1о-ргопогЗ^ев - Сгауепосегав и Рауе^ЬотШеа - Ве1ер1лосегаз, а башкирский - в объеме пяти генозон: Нотосвгаа - Нийаопосе-

ras, Retlouloceras - Bashkortoceras, Bllinguitea - Cancello-. ceras, Вгашегосегаа - Gastrioceras, Diabolooeras-^odnolotus. Граница между ярусами принимается в подошве генозоны ното-ceraa-Hudsonoceras, как это рекомендовано Международной Подкомиссией по стратиграфии и. геологии карбона и что отличается от официально принятого положения этой границы в СССР.

Б главе дана характеристика морского нижнего карбона и вулканогенно-осадочного среднего карбона Среднего Тянь-Шаня, карбонатно-терригенных толщ нижнего и среднего карбона Южного Тянь-Шаня. Также охарактеризованы верхневизейские, серпуховские и нижнебашкирские отложения, распространенные в Гиссаро-Северопамирском регионе, где карбонатные породы, содержащие остатки цефаяопод, имеют малую мощность по сравнению с одновозрастными терригенно-вулканогешшми образованиями.

На основании анализа фауны аммоноидей различных районов составлена корреляционная стратиграфическая схема разнофаца-альных отложений нижнего и среднего карбона Средней Азии. При составлении схемы использованы материалы, опубликованные предшествующими исследователями и новые данные автора. Изучение комплексов аммоноидей позволило полнее обосновать объем и границы ранее выделенных стратиграфических подразделений и уточнить их корреляцию.

Глава га. поащквизЕйсккк, СЕРПУХОВСКИЕ И БАШКИРСКИЕ

АШОНОИДЕИ СРЕДНЕЙ АЗИИ И ИХ СТРАТИГРАФИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ

Ш.1. ОПИСАНИЕ РАЗРЕЗОВ, ОХАРАКТЕРШОВАННЫХ АШОНОИДЕЯМИ

На территории Средней Азии к настоящему-времени установлено около 40 местонахождений аммоноидей. Большая их часть сосредоточена в Южном Тянь-Шане - самые богатые коллекции собраны в Центральных Кызылкумах и в Южной Фергане. Значительно меньше находок в Среднем Тянь-Шане, чаще всего это единичные раковины, исключение составляет лишь богатое местонахождение в Угамском хребте. В Гиссаро-Северопамирском регионе, помимо хорошо охарактеризованных аммоноидеями разрезов, встречаются линзовидные скопления многочисленных раковин в отдельных выходах. В целом же большинство средаеа-

зиатских местонахождений связано с протяженными разрезами, в которых аммоноидеи находятся, как правило, на нескольких стратиграфических уровнях ; 13 таких разрезов детально описаны в работе. Пять из них расположены в Гиссаро-Северопа-мирском регионе - четыре в Юго-Зсладном Гяссаре и один - на Юго-Западном Дарвазе. Пять разрезов находятся в Среднем Тянь-Шане, остальные три - в Южном Тянь-Шане.

В число описанных разрезов, расположенных в Юго-Западном Гиссаре и охватывающих пограничный интервал между серпуховским и башкирским ярусами, включен стратотипический разрез ходаирбулакской свиты на водоразделе рек Аксу и Вахшивардара. Здесь в разнослоистых известняках, перекрывающих мощную толщу спилитов, встречаются в большом количестве аммоноидеи, характерные ДЛЯ генозон 1?ауе1^еу1.11еа - Се1ер1посегаа и Но~ тосегаа-Нийвопосегав . Общая мощность разреза известняковой части, не превышает 25 метров, минимальное расстояние между слоями, с аммоноадеями в пограничных отложениях генозон около двух метров (рис.1) ..Данный разрез, в котором наиболее хорошо охарактеризованы пограничные отложения нижнего и среднего карбона, предложен в качестве стратотила границы между отделами.

Ш.2. СРКДНЕАЗИАТСКИЕ АММОНОИДЕИ И ИХ СТРАТИГРАФИЧЕСКОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ

К настоящему времени, в результате проведенных исследований и с учетом всех литературных данных, в верхневизейских, серпуховских и башкирских отложениях Средне» .Азии выявлено присутствие 160 видов аммоноидей (37 видов определены в открытой номенклатуре ), относящихся к 64 родам и 23 семействам ( из них 2 рода и 29 видов- установлены- автором ).

В целом среднеазиатская фауна аммоноидей близка к одновоз-растной фауне Южного Урала, однако имеются и существенные отличия. Прежде всего обращает внимание более бедный родовой и видовой состав на одних уровнях и более богатый на других. Наиболее полно представлены раннебашкирские аммоноидеи - 70% от числа всех известных" родов из атого возрастного интервала. Самый бедный комплекс - 40$ - характеризует серпуховские отложения, несколько разнообразнее доздневизейские аммоноидеи

- 50 %.

Изученность аммоноидей в Средней Азии в настоящее время подошла к такому рубежу, что позволяет достаточно детально расчленить здесь отложения нижнего и среднего карбона.

Ш.З. СРЕДНЕАЗИАТСКИЕ КОМПЛЕКСЫ АШОНОИДЕЙ И ИХ СРАВНЕНИЕ

С ОДНОВОЗРАОТЫМИ КОМПЛЕКСАМИ ШНОГО УРАЛА

Всестороннее изучение известных к настоящему времени среднеазиатских аммоноидей позволило выделить семь последовательных комплексов, характеризующих аммоноидные генозоны в интервале от верхнего визе' до середины верхнего башкира. Каждый из них удалось сопоставить с одновозрастными уральскими

за исключением комплекса генозоны Braaneroceras-Gastrio-oeras. Большинство комплексов оказалось возможным подразделить на подкомплексы, которые характеризуют части гено-зон.

Комплекс генозоны Hyporgonlatltes - Perpanooeras

Ашоноидеи. этой генозоны наиболее полно представлены на Юго-Западаом Дарваза. Они известны также в Южном Тянь-Шане-в Центральных Кызылкумах и в Южной Фергане - и в Среднем Тяпь-Шане. Комплекс включает 16 родов и 23 вида. Его основу составляют представители, рода Dombarltee. Наиболее надежными при определении возраста являются роды Hypergonlatiteа, Neogoniatites, Pachylyroceras и Ferganoceras.

Комплекс генозоны Uralopronoritea - Cravenoceras

Данная генозона лучше всего охарактеризована аммоноидеями на Юго-Западаом Дарвазе. Аммоноидеа этого возраста известны' также в Среднем и Южном Тянь-Шане. В составе комплекса 12 родов и 19 видов. Наиболее типичными для генозоны являются роды Uralopronoritea, Cravenoceras, Tympanoceras, Phymmo-сегав, . а в количественном отношении преобладает род Dom-baritea . в пределах данной генозоны выделяются два подкомплекса, сопоставимые: с фауной аммоноидей, характеризующей на Южном Урале нижнюю и верхнюю половины генозоны.

21 □

и о х;

ш<

г

12 ' $

I£ £

1 i

а м ш •

о £ §

-Ч

и я

В 5

2 <

I

I <

пн

ада2. О О

1111' ^

-Э[60 .3/62

>Х 5

X <

Ш

а и

1—г

3/69 3/70

•з/в

- зк

■3,85

>5 5 X

X

X

392

Рис. 1 Разрез пограничных отложений нижнего и среднего карбона в Юго-Западном Гиссаре (хр.Сурхантау, водораздел Аксу-Вахшивардара)

Комплекс генозоны Payettervillea - Delepinoceras

Самый, богатый комплекс аммоноидей данной генозоны описан из Гиссаро-Северопамирского региона. Аммоновдеи этого возраста найдены также в Центральных Кызылкумах и в Среднем Тянь-Шане. Комплекс содержат 20 родов и 34 вида. Основу комплекса составляют представители рода Froshumardites. Среди наиболее типичных родов можно отметить. Pericleites, Richardso-nites, Zephyroceras, Fayettevillea. На изученной территории в составе комплекса выделяются два подкомплекса аммоноидей, характеризующих соответственно нижнюю и верхнюю половину генозоны.

Комплекс генозоны Homooeraa - Hudaonoceras

Данная генозона наиболее полно охарактеризована в Юго-Западном Гиссаре. В этой генозона в Средней Азии выявлено присутствие 13 родов и 17 видов. Руководящими являются роды ls0~ Ьотооегаз, Homooeras, Subitocerae, PhysematitesВ пределах генозоны отчетливо выделяются три. последовательных комплекса аммоноидей, позволяющие выделить в состава генозоны три видовые зоны. Их суммарный объем составляет полный объем генозоны Hoaoceras - Hudsonoceras , Первые две зоны установлены в одном разреза в Юго-Западном Гиссаре, вторая, кроме того, в Южной Фергане, а третья - в Гиссарском хребте и на Памире.

I. Зона Xsohomoceras subglobosum

Зона установлена в разрезах ходаирбулакской свиты на водораздела Аксу-Вахшивардара в хр. Сурхантау. Нижняя граница проведена в основании слоев с первыми представителями рода laohomooeras - I.subglobosum . Верхняя граница совпа-

дает с нижней границей следующей зоны. Комплекс зоны включаг-ат Isobomoceras aff.eubglobosum (Bisat), Euzaorphoceras sp., Prosimmardltes deleplnei (Schind.) и др. Этим слоям

соответствуют саше древние охарактеризованные аммоноидеями слои зона Hja генозоны. Homoceras - Hudsonooeras в Западной Европе. На Южном Урале аммоноидеи данного возраста

пока не. установлены^___

2. Зона Isohomoceras ventrosum

Нижняя граница зоны проведена в основании слоев, содержащих 1• Ventrosum. Комплекс.зоны помимо вида-индекса включает I.grand!соstatum sp. nov., I.notum sp.nov., Subito ceras gratum sp. nov. и др. Зона установлен^ в разрезах карбона в междуречье Аксу-Вахшивардара и в cae Пеппсаут в Южной Фергане. Эта зона вероятнее всего может быть сопоставлена с верхней, половиной зоны Еояосегав coronatum на Южном Урале и зоной Hj в Западной Европе.

3. Зона Нотооегаз pamlricum

Нижняя граница этой зоны определяется появлением вида н« pamirioum . Однако точное положение границы в среднеазиатских разрезах не установлено. Помимо вида-индекса, в комплексе содержатся виды: Physematites charis R.et В., Syn-gastrioceras dronovi H.et В. и др. Эта зона сопоставлена с зоной Hudsonoceras proteum на Южном Урале. Верхняя граница зоны совпадает с верхней границей генозоны Homoceras-Hudsonoceras.

В целом генозона Homoceras - Hudsonoceras в

Средней Азии охарактеризована аммоноидеями более, детально, чем на Юмйом Урале.

Комплекс генозоны Retlculoceras - Bashkortoceras

Наиболее богатые сборы происходят из шно-тяныпаньских местонахождений. Кроме того, аммоноидеи этой генозоны известны из Среднего Тянь-Шаня. Комплекс генозоны включает 38 видов, относящихся je 21 роду. Наиболее характерными следует считать роды Aenigmatoceras, Baahkortoceras, Surenites,Retires и, др. Основу составляют представители рода РМ1-lopsoceras и вид Pro ahumará! tes kaxpinskii Raus. Комплекс подразделен на два подкомплекса, характеризующих нижнюю и верхнюю части, генозоны.

Комплекс генозоны Bllingultes - Cancellooeraa

Аммоноидеи. атой генозоны наиболее хорошо представлены в Южной Фергане, встречены они и в Среднем Тянь-Шане. Они. отнесены к 19 родам и 41 виду. Роды Маг.1 ало с в ras, Quinal tes, Caneelloceras и Blllugultea являются руководящими. Основу комплекса составляют представители, родов Quinal-tes, Caneelloceras и SchartymlteB. Выделены два подкомплекса, характеризующих нижнюю и верхнюю половины генозоны.

Комплекс генозоны Вгаадегооегав - Gastrlocerae

Аммоноидеи данной генозоны известны пока лишь в Южной Фергане. Они принадлежат к родам Brannerooeras, Gaatrlooeraa и Cymoceras , все определения сделаны в открытой номенклатура, . На Урале аналоги этого комплекса пока неизвестны.

Среди важнейших итогов проведенного анализа комплексов аммоноидей можно выделить следующие:

- Фауна аммоноидей. из нижне-среднекаменноугольных отложений Средней Азии включает много родов и видов, известных в одновоз.растных образованиях Южного Урала и, в меньшей степени. Западной Европы. Это свидетельствует о наличии, широких связей, существовавших в карбоне, между Уральским и Среднеазиатским бассейнами, а также о взаимопроникновении элементов европейской. и среднеазиатской, фаун ашонодедей.

- Фауна ранне-среднекаманноугольных аммоноидей Средней Азии в делом, несколько уступает в таксономическом разнообразии, уральской, менее представительна и в количественном отношении. Тем не менее в раннем и среднем карбоне в Средней Азия получила развитие все семейства, известные для этого отрезка времени. Степень разнообразия крупных таксонов в раннем и среднем карбоне в Средней Азии, и на Южном Урале была близкой. В среднем же карбоне, в раннебашкирское время, в аммоноидном сообществе первого региона особое значение имели роды, редко встречающиеся на атом уровне на Урале - Proshuaardltes, Glyphiolobus, Paradlmorphoceraa и др. Вместе с тем, другие роды, в изобилии, представленные на Урале, в Средней Азии

играли малозаметную роль - Сгетепосегаэ, (ЛарЬугЗ^ез.

- Развитие^ средаёазиатских аммоноидей-в раннем, и среднем карбоне характеризовалось вспышками формообразования и вымираниями, которые по времени, совпадали, с аналогичными событиями, происходившими в'уральской фауне. В течение генофаз Ну-регвоп±а£1йев-Уе^апосега8, ига1оргопог1Ъеа-Сготепосегаз, Рауе-ЬЪеуШеа - Ве1ер1пооегаз развитие шла быстрыми темпами. заметно обновлялся родовой и. видовой состав. К началу генофазы Нотооегаа — Ни<1еоп.осегаз произошла существенная перестройка в составе, аммоноидей. Возникло новое семейство Нотосега-Цйае роды 1зоЬотосогаз, Нотооегаа и др. , вымерли и сократились многие высокоразвитые серпуховские таксоны.

- Многие, разрезы карбона Средней. Азии интересны тем, что аммоновдеи в них встречены на нескольких стратиграфических уровнях. Такие разрезы дают надежный материал для изучения последовательности аммоноидей.

- Изучение распределения аммоноидей в непрерывных разрезах нижнего и среднего карбона Средней Азии внесло коррективы в представления о времени существования некоторых родов и видов. Так, род ЕипюгрЬосегаз семейства 01:гЬуосегаЪ±с1ае не, ограничен в своем распространении серпуховским ярусом, в Средней Азии он продолжал существовать и в самом начале башкирского века. Род Тес£1ге1;11;ез семейства Ие1;1си1осега,М.-йае в среднеазиатских разрезах найден в генозоне Bilingui-Ъеа - СапоеНосегаз, тогда как раньше он был характерен лишь ДЛЯ генозоны Не-ЫсиЗ-осегав - ВэаЬкогЬоовгаа.

- В непрерывных разрезах пограничных отложений нижнего и среднего карбона на территории Средней Азии выявлен самый древний комплекс раннебашкирских аммоноидей, не имеющий аналогов на Южном Урале. Этот комплекс включает как первых примитивных гомоцератид ХзоЬотосегав , так и последних представителей рода ЕшюгрЬосегав, впервые здесь встреченных в среднем карбоне. Этот комплекс характеризует впервые выделенную зону 1« зиЪе1оЪозит в основании генозоны Нотооегаа-Ни4зопосегаа.

- ie -

Глава 1У. ОСНОВНЫЕ ЭТАШ МОРаОГШЕЗА АММОНОИДЕЙ В

РАЖШ И СРЕДНЕМ КАРБОНЕ

В главе обсуждается вопрос о положении и ранге одной из наиболее ярких границ, в палеозое, совпадающей с уровнем между нижним и средним отделами карбона. Этому уровню соответствует граница между аммоноидными генозонами Fayettevil-lea - Delepliiooeras и Homoceras - Hudsonoceraa,

по мнению многих исследователей, совпадающая с границей между серпуховским и башкирским ярусами ( Эйнор, 1990, Николаева, Нигмадаанов, 1991, Sldpp et al. , 1989 и. др. ). До последнего времени границу между нижним и средним отделами карбона проводили в подошве генозоны Retlouloceras -Bashkortoceras , или между намюром А и В Западной Европы,

(Ротай, 1978, Постановления..., 1982 и др. ) . Однако с таким полЬжением границы не. все были согласны, поскольку наиболее заметные, изменения систематического состава в ряде групп органического мира приходятся на начало генофазы Homoceras - Hudsonooeras (Руженцев, Богословская, 1971,1978, Saunders, Ramsbottom, 1982, Manger, Saunders, 1982, Lañe.Manger,!^ и др.). В фауне аммоноидей эти изменения выразились в. массовом вымирании высокоразвитых и широко распространенных семейств и родов и в последующей крупной перестройке всего сообщества. Этот вариант границы был представлен на утверждение и принят на X Международном конгрессе по стратиграфии и геологии карбоыа (Мадрид, 1985 ).

Новые возможности для дополнительного обоснования границ внутри, каменноугольной системы, в том числе рубежа между нижним и средним карбоном представляет сравнительный анализ морфологического разнообразия спирально свернутых раковин аммоноидей, проведенный без прямой зависимости от их систематического положения. Методика, основанная на представлении о форме свернутых раковин цефаяопод как о логарифмической спирали (haup , 1966, 1967 ) , позволяет характеризовать геометрическую форму раковин и проводить их сравнение. Обработка по указанной методике свыше 700 экземпляров каменноугольных аммоноидей ( что почти на 100$ охватывает весь родовой состав)

I !

Рис. 2 Изменение формы раковины у аммоноидей в каменноугольном периоде. Цифрами показаны ; временные интервалы.

I - поздний девон, 2-8 - ранний карбон, 2 - генофаза Ргс^осап^еэ - аа1Леп<1ог£1а, 3 _ цоздне-турнейское время, 4 - генофаза Мегосап^еэ - АшпопеЖрзЗЛез , 5 - генофаза Веуг1сЬосвг&з - ; 5оп1а-Ь1^е8 , 6 - генофаза Нурегеоп1а-Ь1Ъез - Ре^апосегаз, 7 - генофаза ига1оргопог1-б9в - Gгave-посегаз , 8 - генофаза Рауе1Леу111еа - 1)еХер1посегаз , 9-13 средний карбон, 9 - генофаза Но-тосегаз - НиДсопосегаз , 10 - генофаза КеЪ1си1осегаз - ВааЫсо^осегаз, II - генофаза Bllinguites -СапсеНооегаз - (первая половина), 12 - (вторая,половина), 13 - позднебашкирское время

дала возможность выявить несколько тенденций в изменении,морфологии раковины, выделить основные этапы морфогенеза и высказать соображения о причинах наиболее крупных изменений.

Наиболее крупные изменения в изменении структуры морфологического разнообразия аммоноидей произошли на следующих рубежах.

1. На границе девона и карбона почти полная смена систематического состава аммоноидей сопровождалась сначала резким сокращением разнообразия морфотипов раковины, а затем столь же быстрым его увеличением (генофаэа Protocanltea-Gattendorfia). Восстановление разнообразия в раннем карбоне характеризовалось реализацией тех типов строения раковины, которые были свойственны девонским аммоноидеям. (рис.2)

2. В конце визейского века перед генофазой Hypergoniati-tes- Ferganoceras значительно возросло число эволютных CD?0,4] и инволютных ( D ^ 0,1 ) раковин, и около четверти всех видов приобрели быстро расширяющуюся раковину ( w ^ 2,5) . Установившаяся после этого структура морфологического разнообразия существовала до конца серпуховского века.

3. На рубеже раннего и среднего карбона (генофаза Homo-ceras - Hudaonoceras ) значительное сокращение числа быстро расширяющихся и инволютных ракорин резко нарушило существовавшую до тех пор структуру разнообразия. В значительно меньшей степени, пострадали представители, обладавшие эволютной раковиной, мало изменилось число форм со средними, значениями параметров ( W = 1,75 5 D =0,2 ).

Таким образом, изменения морфологического разнообразия на каждом из важнейших этапов морфогенеза аммоноидей имели свои отличительные черты. Для объяснения этих особенностей предложена адаптивная интерпретация. В настоящее время более или менее. адекватное объяснение можно дать изменениям на рубеже раннего и среднего карбона. Резкое обеднение фауны аммоноидей, приуроченное к этой границе, произошло за-счет обитателей нек-тобентосной адаптивной зоны. Это крупнейшее биотическое событие скорее всего было сопряжено с крупномасштабной регрессией и следующим за ней сокращением площадей шельфа.

В ходе морфогенеза аммоноидей в раннем и среднем карбоне вы-

влены две преобладающие тенденции. Первая из них заключалась в постоянном увеличении числа форм, обладающих раковиной с быстро расширяющимися оборотами. Вторая - выразилась в периодическом колебании числа аммоноидей с инволютной и эволютной раковиной. Увеличение числа быстро расширяющихся раковин ("W .г 2,5) скорее всего связано с развитием приспособлений для активного плавания, в частности с усилением мускулатуры, ответственной за реактивное движение. Изменение степени объемлемости оборотов по всей вероятности отражает изменение положения жабр в мантийной полости и связанную с этим оптимизацию респираторной функции аммоноидей.

основные вывода

1. Установлено широкое распространение аммоноидей в верхне-визейских-балжирских отложениях Средней Азии. Наиболее полно они представлены в Южном и Среднем Тянь-Шане, а также в Гиссаро-Се-веропамирской области, где проанализировано 40 местонахождений, большинство из которых связано с протяженными разрезами, охарактеризованными аммоноидеяда на многих уровнях. Изучено 16 разрезов, 13 из них описаны в работе.

2. В верхневизейских, серпуховских й башкирских отложениях Средней Азии установлено 160 видов аммоноидей, принадлежащих к 64 родам 23 семейств. Подробно описаны 57 видов; 2 рода и 29 видов выделены автором.

3. В пределах изученного стратиграфического интервала ввде-лено и охарактеризовано семь последовательных комплексов, определяющих аммоноидные генозоны, й три комплекса видовых зон в составе генозоны Homoceras - Hudsonoceras. ■

4. Уточнен возраст ряда местных свит в различных струтаурно-фациальных зонах и предложена схема их корреляции.

5. Сопоставлены среднеазиатские комплексы аммоноидей с одно-возрастными комплексами Южного Урала, показано их большое сходство и отмечены некоторые различия. Установлено, что в карбоне развитие аммоноидей в Средней Азии и на Урале происходило в общем одинаково, в обеих фаунах одновременно происходили крупные систематические перестройки.

6. Наиболее крупное событие в развитии аммоноидей в Средней Азии произошло в начале генофазы Homoceras - Hudsono-ceras, когда вымерли многие высокоразвитые серпуховские таксоны, а их место заняли многоыислелные представители, возникшего семейства Homoceratidae . Среднеазиатские материалы подтверждают правильность отнесения данной геяозоны к башкирскому ярусу. Границу же между нижним и средним отделами карбона следует проводить в подошве этой генозоны.

7. Изучение остатков аммоноидей в разрезах карбона в различных структурно-фациальных зонах показало, что во многих районах они встречаются совместно с конодонтами. Это указывает на исключительную ценность разрезов Средней Азии для сопоставления аммоноидных и конодонтовых схем карбона. Один из разрезов

в Юго-Западном Гиссаре, детально охарактеризованный многочисленными аммоноидеями и конодонтами и охватывающий пограничный интервал между аммоноидными генозонама Fayettevillea - Dele-pinoceras и Homoceras - Hudsonoceras, предложен в качестве эталона для границы нижнего и среднего карбона.

8. Изучение изменений морфологического разнообразия аммоноидей дала дополнительную-характеристику основным принятым рубежам в раннемчи среднем карбоне. Установлено, что наиболее существенные сдвиги в преобладающей морфологии раковины произошли на границе девона ъ карбона, в конце визейского века

( перед генофазой Hyper goala-tltes-F ergano с eras ) ив кольце раннего карбона перед генофазой Homoceras - Hudsonoceras. Выявлены основные тенденции и особенности в морфогенезе аммоноидей в раннем .и среднем карбоне; первая связана с увеличением скорости расширения спирали раковины,.а^вторая с периодическим колебанием-доли эволютных и инволютных форм. Обе особенности могут быть объяснены с точки зрения развития приспособлений для активного плавания и оптимизации респираторной Нунции у головоногих моллюсков.

СПИСОК РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

I. Николаева C.B. Аммоноидеи рода Agastrioceras из карбона Тянь-Шаня // Палеонт. журн. 1989. & I. C.II0-II3.

-----2,- Николаева C.B. Башкирские гониатиты рода Agastrioceras //

Бюлл. Моск. об-ва испыт. природа. 1989.Т.64. Вып.5. C.I26.

3. Николаева C.B. Новый род антракоцератид (Ammonoidea) из карбона Тянь-Шаня // Палеонт. журн. 1990. № 3. C.I08-III.

4. Барсков И.С., Николаева C.B. Морфологическое разнообразие аммоноидей на рубеже раннего и среднего карбона // Основные события исторического развития цефалопод, М: Деп. в ВШИТИ Ш 2042-В89. 1989. С.54-68.

5. Николаева C.B., Нигмаджанов И.М. Новые данные о возрасте ходжирбулакской свиты в связи с проблемой границы нижнего и среднего карбона. 1990. Бюлл. МОИП. Т.65. Вып. I. С.128.

6. Николаева C.B., Нигмаджанов И.М. Пограничные отложения • нижнего и среднего карбона в Южном Тянь-Шане. 1990 (в печ.)

Зак. № 317, тираж 100 экз., 1,5 п.л. Типография № 9 НПО "Всесоюзная книжная палата" (109033, Москва, Волочаевская ул., 40)