СТРАТИГРАФИЯ. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КОРРЕЛЯЦИЯ, 2014, том 22, № 3, с. 75-81
УДК 561:551.763.3(571.65)
ПОЗДНЕМЕЛОВАЯ АРМАНСКАЯ ФЛОРА МАГАДАНСКОЙ ОБЛАСТИ: ПАЛЕОКЛИМАТИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ
© 2014 г. А. Б. Герман*, Р. Э. Спайсер**
* Геологический институт РАН, Москва
e-mail: herman@ginras.ru **The Open University, Milton Keynes, UK e-mail: R.A.Spicer@open.ac.uk Поступила в редакцию 12.04.2012 г., принята после доработки 21.01.2013 г.
В состав арманской флоры из одноименной свиты бассейна р. Армань и междуречья Нельканджа— Хасын входит около 80 видов ископаемых растений. Ее сходство с надежно датированными ископаемыми флорами Северо-Западной Камчатки и хребта Пекульней свидетельствует о турон-ко-ньякском возрасте арманской флоры, что подтверждается изотопным (U-Pb и 40Ar/39Ar) датированием флороносных толщ. Методом CLAMP пересчитаны количественные климатические параметры, согласно которым арманская флора произрастала в умеренном влажном климате с теплыми летними и мягкими зимними сезонами. Этот климат наиболее близок к условиям, рассчитанным по ископаемым растениям туронской пенжинской и коньякским кайваямской и тыльпэгыргынайской флорам Северо-Востока Азии.
Ключевые слова: поздний мел, турон, коньяк, Северо-Восток России, Северная Азия, ископаемая флора, палеоклимат, CLAMP.
DOI: 10.7868/S0869592X14030053
ВВЕДЕНИЕ
Арманскую флору бассейнов рек Армань и Хасын (Северное Приохотье) отличает многочисленность и разнообразие входящих в нее растений. Междуречье среднего и верхнего течения рек Ар-мань и Хасын является одним из наиболее изученных районов Северо-Востока России. Первые исследования были выполнены здесь В.А. Цареград-ским в 1930 г. Тематические работы, посвященные изучению вопросов стратиграфии и структурных особенностей меловых образований, здесь проводили В.Ф. Белый, В.В. Закандырин, В.А. Зимин, Ю.Г. Кобылянский и А.У. Филиппов, С.В. Пеканов, Л.Н. Пляшкевич, А.Д. Попова, Г.Г. Попов, И.М. Сперанская, И.И. Тучков, В.Н. Юдина и
B.Л.Яскевич, В.В. Ярмолюк и другие. Изучением растительных остатков из арманской свиты занимались А.Н. Криштофович, В.А. Зимин, А.Д. Попова и А.Ф. Ефимова, В.А. Самылина, ГГ. Филиппова,
C.В. Щепетов, Л.Б. Головнёва и авторы этой статьи.
Наиболее представительные сборы растительных остатков были сделаны летом 1968 г. Ю.Г. Ко-былянским, В.А. Самылиной и Г.Г. Филипповой. Часть этой коллекции ныне хранится в Геологическом музее филиала Магаданской области ФГУ "ТФИ" по Дальневосточному федеральному округу, г. Магадан. Основная часть этих сборов хранится в Ботаническом институте РАН (г. Санкт-Петербург):
коллекция № 526 (из арманской свиты) и № 528 (из "нараулийской" свиты). Там же хранятся коллекции, собранные из арманской свиты А.Д. Поповой в 1948 г. (№ 816) и И.М. Сперанской в 1949 г. (№ 533). Кроме указанных, нами были изучены коллекции, собранные С.В. Щепетовым и А.Б. Германом в 1990 г. (Герман, Щепетов, 1994), С.В. Щепетовым в 1993 г. и авторами в 1997 г. Они хранятся в СВКНИИ ДВО РАН (г. Магадан), №№ ПФ-3 (1990 г.) и ПФ-4 (1993 г.).
Данная статья посвящена палеоклиматиче-ской интерпретации арманской флоры. Ранее А.Б. Германом (2011а, 2011б) были рассмотрены вопросы систематического состава, возраста и флорогенетической роли этой флоры, а также А.Б. Германом, Л.Б. Головнёвой и С.В. Щепето-вым были описаны новые виды входящих в нее хвойных и покрытосеменных растений (Герман идр., 2012). Расчетные параметры палеоклимата, при котором существовала эта флора, приведены в работах А.Б. Германа (2004) и Р.Э. Спайсера и А.Б. Германа (Spicer, Herman, 2010).
СИСТЕМАТИЧЕСКИЙ СОСТАВ И ВОЗРАСТ АРМАНСКОЙ ФЛОРЫ
В бассейне среднего течения р. Армань распространены верхнемеловые флороносные отложения, которые выделяются в арманскую свиту.
76
ГЕРМАН, СПАЙСЕР
Это сложно построенный комплекс осадочных, вулканогенно-осадочных образований и вулканогенных пород преимущественно среднего, реже умеренно-кислого и кислого состава (Щепе-тов, 1995). Стратотип свиты был описан Ю.Г. Ко-былянским в бассейне р. Армань от устья руч. Магадавен до руч. Утесный по левому борту и до руч. Рябинка по правому борту. Мощность свиты оценивается в пределах 1200—2300 м. В бассейнах рек Нельканджа и Хасын примерно на том же стратиграфическом уровне наблюдается переслаивание флороносных вулканогенно-осад очных отложений и вулканитов преимущественно среднего состава. Эти образования, имеющие линзо-видно-слоистое строение, обусловленное невыдержанностью мощности слоев по латерали и их фациальной изменчивостью, ранее относились к нараулийской свите, но позже стали рассматриваться в составе арманской свиты. В стратотипи-ческом районе по р. Армань (ниже по течению от пос. Мадаун) арманская свита подразделяется на три толщи, которые рассматриваются некоторыми исследователями в ранге подсвит (снизу вверх): аргиллито-песчаниковую (до 1100 м), пес-чанико-конгломератовую (500 м) и осадочно-вулканогенную (400 м) (Щепетов, 1995). Из них были собраны богатые коллекции ископаемых растений, причем большая часть находок происходит из аргиллито-песчаниковой толщи. Растительные остатки были собраны также из арман-ской свиты междуречья Нельканджа—Хасын.
В состав арманской флоры входит около 80 видов ископаемых растений (Герман и др., 2012), относящихся к печеночникам, хвощовым, папоротникам, кейтониевым, цикадовым, беннеттито-вым, гинкговым, лептостробовым, хвойным, голосеменным неясного систематического положения и покрытосеменным.
Возраст арманской флоры долгое время был предметом оживленных и подчас драматических дискуссий. А.Д. Попова (1959) считала, что эта флора существовала в течение всего позднего мела — от сеномана до сенона. По мнению А.Ф. Ефимовой (1957), возраст арманской флоры сеноман-туронский. В.А. Самылина (1974, 1976) датировала данную флору поздним альбом, не исключая, что она захватывает и часть сеномана. Сходного мнения о возрасте арманской флоры придерживались Е.Л. Лебедев (1987) и В.Ф. Белый (1997), тогда как Г.Г. Филиппова датировала ее сеноманом (Филиппова, 1975; Филиппова, Абрамова, 1993), поздним альбом—ранним туроном (Филиппова, 2006) или сеноманом—средним туроном (Филиппова, 2009). А.Б. Герман (2004, 2005, 2011а, 2011б) пришел к выводу о турон-ко-ньякском возрасте арманской флоры. В пользу этого говорит присутствие в данной флоре, часто в числе доминантов, растений, которые сближают арманскую флору с туронской пенжинской и
коньякской кайваямской флорами Северо-Западной Камчатки (Герман, 2011а), а также с ранне-коньякской тыльпэгыргынайской флорой хребта Пекульней (Филиппова, Абрамова, 1993; Филиппова, 2005, 2010). Существенно, что перечисленные флоры надежно датированы по корреляции флороносных отложений с морскими слоями.
В образце туфопесчаника (с отпечатком растения) из вулканогенно-осадочных отложений стра-тотипа арманской свиты на левобережье р. Армань В.В. Акининым (2007; Акинин, Миллер, 2011) U-Pb (SHRIMP) методом было датировано 25 кристаллов циркона, причем для самого молодого обломочного циркона получена дата 92 ± 2 млн лет, из чего сделан вывод о туронском возрасте образца "и арманского флористического комплекса соответственно" (Акинин, 2007, с. 20). В туфах андезитов "нараулийской" свиты был исследован спектр детритовых ксеногенных цирконов, самый молодой из которых имеет U-Pb возраст около 90 млн лет (Акинин, Миллер, 2011). Ранее были получены данные по 40Ar/39Ar датированию вулканитов верхов "нараулийской" свиты — 85.5 ± 1.3 и 85.3 ± 1.1 млн лет (Hourigan, Akinin, 2004; Акинин, Миллер, 2011). Таким образом, изотопное датирование флороносных пород арманской свиты и определение возраста арманской флоры по ее составу хорошо соответствуют друг другу, позволяя считать возраст флоры турон-коньякским.
ПАЛЕОКЛИМАТИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ АРМАНСКОЙ ФЛОРЫ
Для реконструкции позднемелового климата, в котором существовала арманская флора, использовался метод Climate Leaf Analysis Multivariate Program (CLAMP) (Wolfe, 1993; Герман, 2004; Spicer et al., 2009; Yang et al., 2011). Он позволяет по сигналам, закодированным в морфологии ископаемых листьев древесных двудольных растений, рассчитать ряд количественных палеокли-матических параметров температуры и влажности: температуры среднегодовую (MAT), средние наиболее теплого (WMMT) и холодного (CMMT) месяцев, продолжительность вегетационного периода (LGS), количество осадков за вегетационный период (GSP), среднемесячное за вегетационный период (MMGSP), за три последовательных наиболее влажных (3WET) и сухих (3DRY) месяца, влажность относительную, специфическую и энтальпию.
В настоящей статье приводятся пересчитанные по сравнению с ранее опубликованными данными (Герман, 2004) параметры палеоклима-та, в котором существовала арманская флора. Переоценка климатических параметров стала возможной благодаря существенному усовершенствованию CLAMP (Spicer et al., 2009), при котором стала применяться калибровка метео-
Палеоклиматические параметры, рассчитанные по ископаемым флорам Северной Азии методом CLAMP (Spic-er, Herman, 2010, с дополнениями)
Ископаемая флора (и ее возраст) MAT (°C) (Эо) 1WWAY CMMT (°C) LGS (мес.) GSP (мм) MMGSP (мм) 3WET (мм) 3DRY (мм)
Арманская (турон—коньяк) 8.2 18.7 -2.0 5.3 481 88 481 143
Пенжинская (поздний турон) 7.7 17.7 -2.4 5.1 427 82 466 144
Кайваямская (коньяк) 9.6 18.3 1.1 6.0 598 88 519 154
Тыльпэгыргынайская* (ранний коньяк) 8.4 18.8 -1.6 5.4 476 82 493 126
Новосибирская (турон) 9.2 17.2 1.1 5.8 537 79 504 151
Антибесская** (коньяк—сантон) 13.3 21.8 5.3 7.7 1109 - 625 207
Гребенкинская (поздний альб— ранний турон) 12.9 20.8 5.9 7.4 823 93 577 145
Барыковская*** (ранний кампан) 11.2 20.3 2.5 6.7 766 108 558 167
Стандартное отклонение (2ст) 1.1 1.4 1.9 0.7 196 26 138 32
Примечание. * C использованием данных H.J. Craggs (2005); ** данные П.И. Алексеева (2012); *** данные М.Г. Моисеевой и соавторов (Moiseeva et al., 2010).
данных с использованием глобальной климатической сетки. Такой подход заключается в том, что данные по современным климатическим параметрам берутся не непосредственно с метеостанций, а интерполируются
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.