Флора сергиевской свиты (поздний девон) Кузбасса

ВЕСТНИК ТОМСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА

№ 304 Ноябрь 2007

НАУКИ О ЗЕМЛЕ

УДК 564.7:551.734.5

В.А. Антонова

ФЛОРА СЕРГИЕВСКОЙ СВИТЫ (ПОЗДНИЙ ДЕВОН) КУЗБАССА

Приведены новые данные по палеофлористической характеристике одного из самых представительных разрезов позднего девона Кузнецкого бассейна. В настоящее время разрез является единственным в Кузбассе, содержащим, кроме остатков морской фауны, остатки континентальной флоры и фауны, собранные из различных стратиграфических уровней.

Отложения позднего девона расположены по окраинам Кузнецкой котловины. Остатки макрофлоры здесь найдены в породах, датируемых франским возрастом. Первые определения так называемой «архео-птерисовой» флоры были сделаны еще в 1930-е гг. М.Д. Залесским [1] и В.А. Хахловым [2]. Позже позднедевонские флоры Кузнецкого бассейна изучались А.Р. Ананьевым [3], Н.М. Петросян [2]. В основном это были определения, сделанные по сборам геологов, поэтому палеофлористическая характеристика отложений часто представлена не в полном объеме. Это создавало впечатление бедности франской флоры Кузнецкого бассейна. Детальное изучение даже уже известных местонахождений значительно дополняет и уточняет таксономический состав растительных остатков [4].

Наиболее полный разрез верхнего девона окраин Кузнецкого каменноугольного бассейна расположен на р. Яя в районе Яя-Петропавловской излучины. Этот разрез детально изучался еще в 30-е и 50-е гг. прошлого столетия [5-7]. В 1990-х гг. разрез исследовался в рамках подготовки и проведения IV выездной сессии постоянной комиссии МСК России по девонской системе [8]. В ходе этих работ были собраны многочисленные коллекции окаменелостей, сделаны послойные описания свит морского генезиса, определены комплексы конодонтов и уточнены корреляции свит с подразделениями международной стратиграфической шкалы.

Первоначально по литологическим и палеонтологическим данным разрез расчленялся на фаленовые слои, первую красноцветную толщу, монстровые слои, пре-лонгусовые слои и вторую красноцветную толщу. В дальнейшем фаленовые слои были выделены в яя-петропавловскую свиту (стратотип). Первая красноцветная толща получила название сергиевской свиты, по названию деревни в правом борту р. Барзасс. Морские известняково-глинистые отложения верхнего франа с Anathyrella monstrum (Khalf.) в настоящее время выделяются в красноозерную свиту [9]. Вышележащие морские отложения нижнего фамена объединены в пещеркинскую свиту, а отложения верхней красноцветной свиты позднего фамена отождествлены с по-донинской свитой Томского разреза.

Растительные остатки в разрезе приурочены к отложениям яя-петропавловской и сергиевской свит (рис. 1).

Первый флороносный уровень располагается в серовато-зеленых алевролитах, залегающих непосредственно под известняками с фауной Anathyris phalaena (Phil.). С. А. Степановым здесь были найдены и опреде-

лены остатки Pseudobornia cf. ursina Nath., Archaeop-teris fissilis Schmalh., Ar. sibirica Zal. [4].

Второй флороносный уровень обнаружен автором в ходе составления опорного разреза сергиевской свиты [10].

Начало разреза сергиевской свиты имеет координаты 56°0102,0// северной широты и 86°13 07,9// западной долготы. В этой точке на слоях темно-серых органогенных известняков с окаменелостями вассинского горизонта франского яруса в крутом обрыве левого борта реки Яя залегают:

1. Алевролиты параллельнослоистые, комковатой

текстуры, ясно зеленого цвета. Породы содержат фрагменты мелкого растительного детрита........... 1,0 м.

2. Комковатые алевролиты со слойками известняков

с брахиоподами Anathyrella tyzhnovi (Khalf.). В начале слоя породы коричневые, в кровле зеленые......2,0 м.

3. Алевролиты коричневые....................0,5 м.

4. Аргиллиты зеленые с остатками растений в верх-

ней части слоя. Растения обладают очень хорошей сохранностью и представлены видами Archaeopteris fis-silis Schmalh., Moresnetia sp. Совместно с растениями найдены двустворчатые моллюски и крупные фрагменты панцирей рыб Bothriolepis sibirica Obr. ....1,5 м.

5. Песчаник рыхлый, ржавый, крупнозернистый 15 м.

6. Переслаивание желтых грубозернистых песчаников с очень тонкими слойками зеленых алевролитов 2,5 м.

7. Коричневые косослоистые песчаники..........2 м.

8. Переслаивание конгломератов разной грануломе-

трии с редкими линзами крупнозернистых песчаников. Породы имеют коричневую окраску..................2 м.

9. Песчаники коричневатые, грубозернистые. В ни-

жней части слоя параллельнослоистые а в верхней косослоистые с редкими просечками песчаников яркозеленой и кирпично-красной окраски............3,5 м.

10. Зеленые комковатые алевролиты и аргиллиты. В верхней части слоя имеются многочисленные отпечатки растений Pseudobornia ursina Nath., Sphenopteridium cf. lebedevi (Schm.) Anan. и частые отпечатки головных панцирей рыб Bothriolepis sibirica Obr. Географические координаты местонахождения 56°01/01,2// северной широты и 86°13/07,4// западной долготы. Мощность

слоя...............................................2 м.

11. Зеленые ржавые гравелиты.................0,3 м.

12. Коричневые рыхлые песчаники с редкими про-

сечками (5 см) зеленых песчаников в верхней части слоя...............................................8 м.

13. Светло-серые, местами коричневые грубозерни- слой алевролита с фрагментами растений стые песчаники...................................0,8 м.....................................................2,5 м.

14. Коричневые песчаники косослоистые и парал- 17. Гравелиты желтоватые, в переслаивании с пес-

лельнослоистые в нижней и верхней частях светло- чаниками грубозернистыми. В кровле пачки слой

коричневые гравелиты.............................15 м. (0,1 м) зеленого алевролита.......................7 м.

15. Параллельнослоистые зеленые аргиллиты. Поро- 18. Серые грубозернистые песчаники...........0,9 м.

ды содержат остатки растений хорошей сохранности. 19. Аргиллиты зеленые, содержат редкие фрагмен-

Отсюда определены Archaeopteris sphenophyllifolia Lesq., ты растений......................................0,3 м.

Sphenopteridium cf. lebedevi (Schm.) Anan. Географиче- 20. Клонгломераты и гравелиты коричневые ... 40 м.

ские координаты местонахождения 56°00 58,9// север- 21. Коричневые песчаники. В верхней части слоя

ной широты и 86°13/06,8// западной долготы.......1,0 м. (2,5 м по мощности) породы отбелены...............6 м.

16. Гравелиты желтоватые по мощности слоя пере- Общая мощность сергиевской свиты в разрезе приходят в песчаники. В кровле слоя 15-сантиметровый ближается к 100 м.

Рис. 1. Стратиграфическая колонка франских отложений на р. Яя у с. Яя-Перопавловского: * - яя-петропавловская свита, ** - Сергиевская свита

Выше залегают морские отложения красноозерной свиты верхнего франа. Их разрез начинается со слоя голубоватых алевролитов с редкими фрагментами раковин брахиопод СугШрггг/вг (еп(1сиИ/огт1^' Ягой. Растительные остатки в этих отложениях не найдены.

В настоящее время Яя-Петропавловский разрез верхнего девона в Кузбассе единственный, который содержит

кроме остатков морской фауны остатки континентальной флоры и фауны, собранные из различных стратиграфических уровней [18-20]. Это представляет большой интерес для корреляции разнофациальных разрезов.

В отложениях яя-петропавловской свиты (вассин-ский горизонт) флористический комплекс представлен остатками: Pseudobornia cf ursina Nath., Archaeopteris

fissilis Schmalh., Ar. sibirica Zal.

Из вышележащих отложений сергиевской свиты (низы соломинского горизонта) собрана и изучена флора: Archaeopteris fissilis Schmalh., Moresnetia sp., Pseudobornia ursina Nath., Sphenopteridium cf. lebedevi (Schm.) Anan., Archaeopteris sphenophyllifolia Lesq.

Растительные остатки, принадлежащие роду Archaeopteris, широко распространены в отложениях франского возраста окраин Кузнецкого бассейна. Этот род относится к числу доминирующих растений по всему Северному полушарию и Австралии.

Вид Archaeopteris fissilis установлен И. Шмальгау-зеном из низов фамена западной части Донецкой котловины (р. Мокрая Волноваха) [11]. Он встречен также в отложениях франского яруса Северного Тимана [12].

По окраинам Кузнецкого угольного бассейна обнаружено несколько местонахождений остатков этого растения [4]. Все они приурочены к франским отложениям позднего девона.

Тип вида Archaeopteris sphenophyllifolia Lesquereux, 1SS4 (=Archaeopteris sibirica Zal.) происходит из девонских отложений Мешоппена (шт. Пеннсильвания, США) [12]. В Кузбассе этот вид был выделен М. Д. Залесским и назван Archaeopteris sibirica Zal. [13].

С.М. Снигиревский, проведя ревизию рода Archaeopteris, установил идентичность видов sphenophyllifolia и sibirica [12]. Archaeopteris sphenophyllifolia Lesq. непрерывно прослеживается в интервале верхи нижнего -низы верхнего франа Северного Тимана. В Алтае-Саянской складчатой области этот вид встречается повсеместно в отложениях франского возраста [4, 14].

Вид Pseudobornia ursina Nathorst установлен из отложений позднего девона о-ва Медвежий (Северный Ледовитый океан, р-н Свальбарда) [15]. Растительные остатки данного вида встречены в местонахождениях позднего девона Западной Европы и США.

Появление достоверных членистостебельных, в т.ч. Pseudobornia ursina Nath., С.В. Мейен приурочивал к VII фитостратиграфической зоне Бэнкса, которая отвечает верхней части фамена [16], но в АССО Pseudobornia ursina Nath. появляется несколько раньше в отложениях франа [2; 3. С. 29] и раннего фамена [3. С. 31; 17].

Вид Sphenopteridium cf. lebedev Schm. установлен из отложений позднего девона Донецкого каменноугольного бассейна (р. Мокрая Волноваха) [11]. В АССО А.Р. Ананьев описал остатки этого растения из отложений тубинской свиты (верхний фран - нижний фамен) Минусинских котловин [3].

Растительные остатки из отложений сергиевской свиты очень близки по составу с комплексами из отложений нижнего фамена Донецкого каменноугольного бассейна.

Однако во флоре сергиевской свиты отсутствуют отмеченные в местонахождении Донбасса лепидофиты. Видимо это объясняется несколько более древним возрастом Кузбасского местонахождения. Близкий по составу растительный комплекс отмечен в отложениях кохайской свиты позднего франа Минусинской впадины [2].

По появлению брахиопод Anathyrella tyzhnovi и по положению в разрезе возраст сергиевской свиты сопоставлен с соломинским горизонтом (поздний фран) АССО.

ЛИТЕРАТУРА

1. Залесский М.Д. О девонских растениях с восточного склона Урала и из Кузнецкого бассейна // Палеофитологический сборник. М., 1937.

С. 5-43.

2. Андреева Е.М., Петросян Н.М., Радченко Г.П. Новые данные по фитостратиграфии девонских отложений Алтае-Саянской горной области //

Материалы к фитостратиграфии девонских отложений Алтае-Саянской горной области. Л., 1962. С. 23-63.

3. АнаньевА.Р. Важнейшие местонахождения девонских флор в Саяно-Алтайской горной области. Томск, 1959. 150 с.

4. Степанов С.А. Фитостратиграфия опорных разрезов девона окраин Кузбасса. Новосибирск, 1975. 150 с.

5. Тыжнов А.В. Геологический очерк Барзасского района Кузнецкого бассейна // Материалы по геологии Западной Сибири. 1938. № 3 (45).

С. 20-75.

6. ХалфинаВ.К. О верхнедевонской фауне с. Яя-Петропавловского. Томск, 1940. С. 475-499.

7. Карцева Г.Н., Цырлина В.Б. Стратиграфия девонских отложений Кузнецкого бассейна // Труды ВНИГРИ. Нов. сер. Ленинград, 1956. Вып.

95. С. 147-169.

8. Краснов В.И., Ржонсницкая М.А., Гутак Я.М. Типовые разрезы пограничных отложений среднего и верхнего девона, франского и фаменского

ярусов окраин Кузнецкого бассейна // Материалы V выездной сессии комиссии МСК по девонской системе. Новосибирск, 1992. 187 с.

9. Бабин Г.А. и др. Легенда Кузбасской серии государственной геологической карты РФ масштаба 1:200000. Новокузнецк, 1999.

10. Гутак Я.М., Антонова В.А., Толоконникова З.А. Сергиевская свита разреза Яя-Петропавловский (верхний девон, Кузбасс) как пример лавинной седиментации // Материалы международной конференции «Девонские наземные и морские обстановки: от континента к шельфу». Новосибирск, 2005. С. 66-68.

11. Шмальгаузен И. О девонских растениях Донецкого каменноугольного бассейна // Труды геологического комитета. 1894. Т. 8, N° 3. 20 с.

12. Снигиревский С.М. Позднедевонская флора Северного Тиммана: Автореф. дис. ... канд. геол.-минер. наук. СПб., 1997. 16 с.

13. Залесский М.Д. О девонских растениях восточного склона Урала и Кузнецкого бассейна // Палеофитологический сборник. М., 1937. С. 34-36.

14. Лепехина В.Г., Петросян Н.М., Радченко Г.П. Важнейшие девонские растения // Материалы к фитостратиграфии девонских отложений Алтае-Саянской горной области. Л., 1962. С. 138, 139.

15. NathorstA.G. Zur oberdevonischen flora der Baren - Insel. Stockholm, 1902. P. 25-28.

16. Мейен С.В. Основы палеоботаники. Москва, 1987. С. 313.

17. ЮринаА.Л. Флора среднего и позднего девона Северной Евразии. М., 1988. С. 110-111.

18. ГутакЯ.М., Антонова В.А., Багмет Г.Н. и др. Развитие жизни на Земле. Кузбасские свидетели: Матер. второй полевой экскурсии Россий-

ско-сербской палеонтологической экспедиции в Кузбасс. Новокузнецк, 2004. 66 с.

19. Гутак Я.М., Антонова В.А. Красноцветные отложения в прибрежно-морских фациях (модель формирования на примере позднедевонских отложений Кузбасса) // Известия Бийского отделения русского географического общества. Вып. 26. Бийск, 2006. С. 95-98.

20. Gutak Ya.M., Antonova V.A. Red-coloured adjournment in seashore facies (formation model on an example of the Upper Devonian adjournment of Kuzbass) // Proceedings XVIIIth Congress of the Carpathian-Balkan Geological Association, September 3-6, 2006. Belgrade; Serbia; Belgrade, 2006. P. 193-196.

Статья представлена научной редакцией «Науки о Земле» 19 сентября 2007 г.