Палеоценовые и эоценовые флоры Центральной Евразии: Этапы развития, корреляция мор. и континент. толщ тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 04.00.09, доктор геолого-минералогических наук в форме науч. докл. Макулбеков, Нургали Макулбекович

• Макулбеков, Нургали Макулбекович
• доктор геолого-минералогических наук в форме науч. докл.
• 1997

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Палеоценовые и эоценовые флоры Центральной Евразии: Этапы развития, корреляция мор. и континент. толщ»

Актуальность проблемы. Палеоценовые и эоценовые флоры Нижнего Поволжья, Казахстана и Монголии до последнего времени оставались наиболее слабо изученными среди кайнофитных флор Евразии. Имеющийся разрозненный материал не позволял сделать по ним обобщающие выводы. Поэтому эти флоры не подвергались систематическому обзору. Из истории развития растительного мира Центральной Евразии выпадали наиболее важные ее этапы - изменение флор на основных рубежах палеогена. Необходимо было восстановить этот пробел: выяснить систематический состав и тип флоры палеоцена и эоцена Нижнего Поволжья, Казахстана и Монголии, определить основные этапы их развития и установить биогеографическую принадлежность флор. Без изучения всей последовательности развития наземных флор невозможно было восстановить природу формирования палеоэкосистем палеоцена и эоцена Центральной Евразии.

Палеоцен-эоценовые флоры Нижнего Поволжья и Западного Казахстана обнаружены преимущественно в морских наложениях с богатым комплексом фораминифер, нанопланк-тгона, радиолярий и моллюсков, что позволило увязать с ^континентальные толщи с флорами палеоцена и эоцена ь Неверного, Центрального, Восточного Казахстана и Южной г Гоби с зональной шкалой палеогена. Благодаря чередованию морских и континентальных отложений этот регион может служить эталоном флорогенетической Последовательности и играть роль важнейших фитостратиграфических реперов для всей Евразии.

Цели и задачи исследования. На основании монографически обработанных палеоцен-эоценовых флор Нижнего Поволжья, Казахстана и Монголии поставлены следующие задачи:

1) выяснить систематический состав и тип флоры этих регионов;

2) уточнить стратиграфическое положение и возраст исследованных флор в общей геохронологической шкале палеогена;

3) установить характер изменения палеоцен-эоценовых флор на основных рубежах палеогена;

4) определить основные этапы развития палеоценовых и эоценовых флор Нижнего Поволжья, Казахстана и Монголии;

5) определить фитогеографическую принадлежность палеоценовых и эоценовых флор Казахстана и Монголии.

Научная новизна. Впервые на большом фактическом материале монографически изучены палеоцен-эоценовые флоры Казахстана и Монголии. На основании новых данных критически пересмотрен систематический состав эталонных флор Нижнего Поволжья и Западного Казахстана. Установлены и исследованы ранее неизвестные флоры в Мугоджарах, в Актюбинском Предуралье, Северном, Центральном Казахстане и Монголии (Южная Гоби). По-новому рассматривается флорогенез Центральной Евразии в палеоцене и эоцене.

Выявлены основные этапы развития флоры. Установлены филогенетические связи доминантных таксонов сем. Тахо-(Насеае и Fagaceae. Определен характер изменения флоры на рубежах палеоцена и эоцена Центральной Евразии. Проведено фитогеографическое районирование этих флор. Выделены Центрально-Азиатская, Волжско-Мугоджарская и Днепровско-Селетинская провинции с указанием типа флор и эндемичных таксонов. На основании находок палеоцен-эоценовых флор Казахстана и Монголии в толщах, содержащих богатую фауну, определен их возраст и они по микрофауне (фораминиферы, нанопланктон), а также позвоночным увязаны с зональными шкалами палеогена, разработанными по этим группам. Установлена последовательность фитостратиграфических комплексов и осуществлена их привязка к международной геохронологической шкале. Выделены фитостратиграфические реперы для региональной и межрегиональной стратиграфической корреляции.

Материал. Основу работы составляет оригинальный фактический материал, собранный автором из более четырех десятков местонахождений на территории Казахстана и Монголии за 36-летний период работы в этих регионах. В работе также использованы коллекции ископаемых растений, переданные автору в свое время специалистами геологических учреждений Казахстана, а также Ботанического института им. B.J1. Комарова и ВСЕГЕИ (С.-Петербург). Флоротипом палеоцен-эоценовых флор Южного Урала и Мугоджар мы считаем растительные остатки из Камышина (гора Уши). Уникальная по таксономическому составу и сохранности флора этого местонахождения до моих исследований не была обработана как единое целое. После первой сводки, написанной в начале века А.Н. Красновым (1910) и попытки A.A. Колаковского (1965) пересмотреть камышинские «дубы» эта флора так и не была исследована в едином ключе. С этой целью мною была изучена коллекция А.Н. Краснова (1910), сборы H.A. Траутшольда( 1875), А.Н. Павлова (1896), И.В. Палибина, М.Э. Янишевского, А.Д. Архангельского, Б.Н. Можаровского, хранящиеся в настоящее время в Музее им. В.И. Вернадского (Москва) и являющиеся самыми представительными по численности и таксономическому составу. В Казанском государственном университете и Палеонтологическом музее была исследована коллекция В.И. Баранова, собранная им самим из Камышина в 1938, 1949 гг., а также сборы О.М. Мокшиной, сделанные ею в 50-х годах. Помимо личных сборов, сделанных на Южном Урале и в Мугоджарах, использованы также коллекции А.Н. Криштофовича по находкам Г.И. Водорезова, A.A. Петренко, Г.С. Трошина. Часть образцов из этой коллекции, по любезному разрешению Т.Н. Банковской, была передана мне на исследование. Из коллекции Н.Д. Василевской, собранной ею в Романколе в 1950 г., по предложению Т.Н. Байковской было пересмотрено и определено большое количество образцов с камышинскими «дубами». Исследованы также некоторые сборы, сделанные геологом A.A. Сегединым в 60-х годах на Южном Урале, и находящиеся в данное время во ВСЕГЕИ. Всем коллегам выражаю особую признательность за предоставленную возможность исследовать эти растительные остатки.

Преимущественно по литературным данным и частично по личным сборам проанализирована палеогеновая флора Зайсанской впадины, которая изучается И.А. Ильинской, Э.В. Романовой, в последние годы М.А. Ахметьевым.

В работе не рассматриваются раннебартонские флоры Туркмении (Коровин, 1932; Василевская, 1949, 1957) и Ирана (Макулбеков, 1983), так как автор не имел возможности посетить эти местонахождения и собрать коллекции.

Теоретическое и практическое значение. Палеоцен-эоценовые флоры Центральной Евразии развивались в прибрежно-морских и континентальных условиях и поэтому были ареной взаимодействия субтропических и теплоумеренных флор. Эволюция растительных сообществ, кроме внутренних причин, находилась здесь под влиянием Тетического бассейна с его связями с Арктическим, Атлантическим и Тихим океанами. В зависимости от ланд-шафтно-климатических условий и геологических событий на западе Центральной Евразии развивались флоры влажных, аридных субтропиков, на востоке - теплоумеренные, экотонные флоры, которые в конце эоцена преобразовались в пред-тургайскую флору. В периоды климатического оптимума (ранний-средний эоцен) и пессимума (поздний эоцен-ранний олигоцен) наблюдается взаимная экспансия этих флор в Центральной Евразии.

По флорам Примугоджарья и Казахского Урала удалось вывести палеоцен-эоценовые флоры Центральной Евразии на единую зональную шкалу морского палеогена и провести достоверную корреляцию между палеоцен-эоценовыми флорами Западной, Восточной Европы и Центральной Азии.

Отдельные положения и выводы автора использованы в многотомном издании «Ископаемые цветковые растения

СССР» (Ленинград, 1972, 1982), в Биологическом энциклопедическом словаре (Москва, Советская энциклопедия, 1986), в Национальном атласе Монгольской Народной Республики (Улан-Батор, Москва, 1990), в Путеводителе Палеонтологического музея им. Ю.А. Орлова, изданном в Японии на английском языке (Токио, 3 991), в экспозиции Палеонтологического музея им. Ю.А. Орлова (Москва), в Ботаническом музее Ботанического института им. В.Л. Комарова (С.-Петербург), в Московской геологоразведочной академии им. С. Орджоникидзе (Москва), в Палеонтологическом музее Академии наук Республики Казахстан (Алма-Ата), в краеведческих музеях гг. Камышина, Саратова, в Палеонтологическом музее Казанского университета им. В.И. Ульянова-Ленина.

Апробация работы. Основные положения и выводы диссертации докладывались на Международном геологическом конгрессе в Чехословакии (Прага, 1968), на XII Международном ботаническом конгрессе (Ленинград, 1975), на Пан-Европейской палеоботанической конференции в Австрии (Вена, 1991), на Международном симпозиуме «Эволюция экосистем» (Москва, 1995), неоднократно на Межрегиональных конференциях по стратиграфии и палеоклиматологии палеогена Казахстана, Монголии и юга России (Москва, Алма-Ата, Улан-Батор), на сессиях Всесоюзного палеонтологического общества (Ленинград, Москва, Алма-Ата), на конференциях Совместной Советско-Монгольской палеонтологической экспедиции (Москва, Улан-Батор), на научных семинарах лаборатории палеоботаники Ботанического института им. В.Л. Комарова РАН (С.-Петербург, 1967, 1973, 1982), лаборатории палеофлористики Геологического института, лаборатории палеогеографии Географического института РАН (Москва), лаборатории палеобиологии Зоологического института НАН Республики Казахстан (Алма-Ата), на заседаниях сектора позвоночных и беспозвоночных Палеонтологического института РАН (Москва), на сессии палеогеновой комиссии МСК в 1996 г. (Москва).

Публикации. По теме диссертации опубликовано три монографии общим объемом более 45 п.л., 42 научных статьи и одна сводка при участии автора.

Работа выполнена в Палеонтологическом институте РАН. Начальный этап изучения палеоцен-эоценовых флор Центральной Евразии проходил в лаборатории палеобиологии Института зоологии Национальной Академии наук Республики Казахстан при содействии профессора B.C. Корниловой и доцента Э.Р. Орловской, которым автор выражает посмертную благодарность. Неоднократно наиболее интересный и сложный в таксономическом отношении палеоботанический материал обрабатывался в лаборатории палеоботаники Ботанического института им. B.J1. Комарова, где автор пользовался советами и консультациями академика А.Л. Тахтаджяна, член-корр. РАН Л.Ю. Буданцева, Т.Н. Байковской, С.Г. Жилина, И.А. Ильинской, И.В. Васильева. В Геологическом институте РАН (Москва) по вопросам биостратиграфии континентальных отложений постоянную помощь оказывали М.А. Ахметьев, В.Н. Беньямовский, Е.В. Девяткин. Автор считает своим приятным долгом также выразить искреннюю благодарность профессору В.А. Красилову за содействие в этой работе.

Заключение диссертации по теме «Палеонтология и стратиграфия», Макулбеков, Нургали Макулбекович

выводы

Палеофлористические исследования в Центральной Евразии имеют важное значение для межрегиональной стратиграфической корреляции морских и континентальных отложений и реконструкции климатических изменений. Основные результаты проведенных исследований сводятся к следующему.

1. Открыты и монографически описаны палеоценовые, эоценовые флоры Южной Гоби, Северного и Западного Казахстана.

2. Проведена таксономическая ревизия классических флор Нижнего Поволжья, Примугоджарья и Южного Урала.

3. Выявлен систематический состав и экологический тип палеоценовых и эоценовых флор Центральной Евразии, насчитывающих около 60 местонахождений. Установлено более 340 видов, относящихся к 152 родам и 72 семействам.

4. Для доминантных родов хвойных и покрытосеменных получены микроморфологические и эпидермальные данные, имеющие большое филогенетическое значение.

5. Впервые в пяти крупных регионах Центральной Евразии установлены 19 палеоценовых и эоценовых флористических комплексов. Выделены фитостратиграфические реперы для региональной и межрегиональной стратиграфической корреляции.

6. По флорам Западного Казахстана в их эталонной последовательности впервые удалось установить положение флористических комплексов в зональной и ярусной шкале морского палеогена и тем самым определить возраст палеоценовых и эоценовых флор Северного Казахстана, Зайсанской впадины и Южной Гоби, обнаруженных в континентальных отложения вместе с комплексом позвоночных.

7. В развитии палеоценовых и эоценовых флор Центральной Евразии выделено пять крупных этапов: гренландский (тепло-умеренные флоры), гелинденский (флоры влажных субтропиков), полтавский (флоры семиаридных и аридных субтропиков), зайсанский (флоры экотонные) и предтургайский (смешанные, переходные флоры к тургайскому экологическому типу) .

8. В эволюции флоры и климата этого региона выявлен крупный цикл с оптимальными условиями существования растений в раннем-среднем эоцене, с последующей ариди-зацией во второй половине эоцена и прогрессирующим похолоданием на рубеже эоцена и олигоцена. Эти данные имеют существенное значение для реконструкции глобальных климатических изменений в кайнозое.

9. Выявлена дифференциация палеогеновых флор Центральной Евразии, позволяющая существенно детализировать фитогеографию исследуемого региона. Выделены три новые палеофлористические провинции: для Бореальной области - Центрально-Азиатская, для Тетической - Волжско-Мугоджарская и Днепровско-Селетинская.

Список работ, опубликованных по теме автореферата

1. К истории рода Pterocarya в Казахстане//Материалы по истории фауны и флоры Казахстана, т.IV. Алма-Ата, изд-во АН КазССР, 1963, с.186-191.

2. Эоценовая флора кварцитовидных песчаников Павлодарского Прииртышья//Материалы конф. молодых ученых. Алма-Ата, изд-во Наука, 1967, с.58.

3. Позднеэоценовая флора Карасора (Павлодарское Прииртышье)//Материалы первой научной конф. молодых ученых. Алма-Ата, Наука, 1968, с.364-368.

4. Eocene Flora of Karasor Lake in the Pavlodar Priirtyshie// Abstracts of the Papers presented at the Session of the International Paleontological Union. Prague, 1968, p.16-18.

5. Ископаемая флора кварцитовидных песчаников оз.Карасор// Вестн. АН КазССР, 1969, № 2, с.65-68.

6. Экологические особенности позднеэоценовой флоры Павлодарского Прииртышья//Всесоюзн. совещ. по палеобиологии и палеоэкологии. Аз.гос.ун-т Баку, 1969, с.18-19.

7. Эоценовая флора кварцитовидных песчаников Павлодарского Прииртышья//Автореф. канд. дис. Алма-Ата; 1969, с.22.

8. Флора и климат Павлодарского Прииртышья в поздне-эоценовое время//Тез. конф. молодых биологов. Алма-Ата; Наука, 1970, с.134-135.

9. Эоценовая флора озера Карасор в Павлодарском Прииртышье // Paläobotanische Abhandlungen Acad.Verlag, Berlin, 1970, s.505-521.

10. Некоторые виды эоценовой флоры оз.Карасор (Павлодарское Прииртышье)//Материалы по истории фауны и флоры Казахстана, t.V. Алма-Ата: Наука, 1971, с. 125-134.

11. Сенонская флора Илийской впадины (по данным палинологии и листовой флоры)//Материалы III Междунар. палинологического конгр. Новосибирск, 1971, с.66-83 (совм. с З.К. Пономаренко).

12. Первая находка верхнемеловых отложений, охарактеризованных флорой в Илийской впадине//Сов. геология. 1972, № 3, с.121-125 (совм. с B.C. Ерофеевым, З.К. Пономаренко).

13. Эоценовая флора Северного Казахстана. Алма-Ата: Наука, 1972, с. 178 (монография).

14. Представители сем. Lauraceae в эоценовых флорах Северного Казахстана//Ископаемые цветковые растения СССР, т.1. Л.: Наука, 1974, с.25-26.

15. История исследования раннепалеогеновых флор Нижнего Поволжья, Южного Урала и Мугоджар//Вестн. АН КазССР, 1974, № 6, с.25-30.

16. Позднемеловая флора Улькен-Калкан (Илийская впадина)//Материалы по истории фауны и флоры Казахстана, т.VI. Алма-Ата: Наука, 1974, с. 108-120.

17. Развитие палеоцен-эоценовых флор Западного Казахстана и Нижнего Поволжья//Тез. XII Междунар. ботан. конгр., Л., 1975, с.127.

18. О достоверности находки Dryandra в раннепалеогеновых флорах Западного Казахстана//Материалы по истории фауны и флоры Казахстана, т.VII, Алма-Ата: Наука, 1977, с. 154162.

19. Палеогеновая флора Западного Казахстана и Нижнего Поволжья. Алма-Ата: Наука, 1977, с.234 (монография).

20. Основные этапы развития эоценовых флор Северного Казахстана//Тез. доклада на Сессии ВПО, XXIII. Л.: Наука, 1981, с.14.

21. Развитие эоценовых флор Северо-Восточного Казахстана// Палеонтол. журн., 1982, №2, с.151-152.

22. Род Ushia Kolakovsky, 1965//Ископаемые цветковые растения СССР, т.2. Л.: Наука, 1982, с. 117-119.

23. Представители рода Castanopsis (D.Dou) Spach в эоценовых флорах Казахстана//Ископаемые цветковые растения СССР, т.2. Л.: Наука, 1982, с.85-86.

24. Представители рода Quercus в палеоцен-эоценовых флорах Казахстана//Ископаемые цветковые растения СССР, т.2. Л.: Наука, 1982, с.108.

25. Раннепалеогеновые флоры Южной Гоби (Монголия)// ДАН СССР, т.262, 1982, № 3, с.703-706.

26. Род Trochodendroídes в раннепалеогеновой флоре Южной Гоби//Ботан.журн., 1983, № 5, с.607-614.

27. Основные этапы развития палеогеновых флор Юго-Западной и Центральной Азии//Тез. доклада Бюл.МОИП, отд.геол., т.58, вып.4, 1983, с. 133.

28. Палеоботаническая характеристика границы эоцена и олигоцена Казахстана//Тез. доклада Бюл.МОИП, отд.геол., т.59, вып.З, 1983, с.133.

29. Климаты палеогена Казахстана и Центральной Азии по палеоботаническим данным//Климаты Земли в геологическом прошлом. Институт географии АН СССР. М.: Наука, 1987, с.140-148.

30. Развитие и смена флористических комплексов палеогена Казахстана, Средней Азии и Монголии//Палеон-тол.журн., 1987, № 3, с.76-83.

31. Палеогеновая флора Южной Монголии//Тр. Совмести. Советско-Монгольской палеонтол. экспедиции, вып.35. М.: Наука, 1988, с.96 (монография).

32. Меловая и палеогеновая флора Монголии//Палеон-тологический атлас Монголии, М., 1990, с.38-40.

33. Ископаемые растения в экспозиции Палеонтологического музея РАН//Путеводитель по Палеонтологическому музею РАН, Токио, 1991, с.33-34.

34. Palaeofloristic and Palaeoclimatic chaenges in Paleogene of Kazachstan and Mongolia//Paneuropen Paleobotanical Conference. Vienna, 1991, p.24.

35. Die paläogene Flora and klimatische Verflnderungn in Kasachstan und der Mongolei//Palaeovegetational Development in Europe. Vienna, 1991, s. 173-179.

36. Местонахождения флор Камышина и Романколь//Тр. Ботанического ин-таРАН, вып. 12. С.-Петербург, 1994, с.43-44.

37. A Paleogene conifer with megastrobilar "Inflorescences" from Mongolia//Paleontological Journal, Supplement, USA, New York, 1995, v.29, N 1A, p.96-102.

38. Maastrichtian aquatic Plants from Mongolia// Paleontological Journal, Supplement, USA, New York, 1995, v.29, N 2A, p. 119-140 (совм. с В.А.Красиловым).

39. Флорогенез в Центральной Азии на рубеже мела и палеогена//Тез. докл. Междунар. симпоз. "Эволюция экосистем", М., 1995, с.78.

40. Ushia a Palaeocene Angiosperm of Notofagus offinities from the Lower Volga and Western Kazachstan//Palaeon-tolographica. Shtuttgart, 1996, p.137-149 (совм. с В.А. Краси-ловым, Н.П. Масловой).

41 .Субкрустации растений//Палеонтол. журн., 1996, № 2, с. 125-128 (совм. с В.А. Красиловым).

42. Isoetalean megasporophylls with megaspores from the Upper Cretaceous of Mongolia//Rev.Palaeobot.Palynol. Amsterdam, 1997, p.231-238 (совм. с В.А. Красиловым).

Стратиграфическое положение палеогеновых флор Западного Казахстана (Прикаспийская впадина, Примугоджарье, Казахский Урал), Северного Казахсгана (Павлодарское Прииртышье), Восточного Казахстана (Зайсанская впадина) и Южной Гоби