СТРАТИГРАФИЯ. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КОРРЕЛЯЦИЯ, 2015, том 23, № 4, с. 64-75
УДК 561:551.763.3(571.651)
УСЛОВИЯ ПРОИЗРАСТАНИЯ УСТЬ-ЭМУНЭРЭТСКОЙ ФЛОРЫ И САНТОН-КАМПАНСКИЙ КЛИМАТ ЧУКОТКИ
© 2015 г. М. Г. Моисеева
Геологический институт РАН, Москва e-mail: masha.moiseeva@gmail.com Поступила в редакцию 06.11.2014 г., получена после доработки 03.02.2015 г.
Приводятся новые данные о климатических условиях произрастания усть-эмунэрэтской флоры бассейна р. Энмываам (Охотско-Чукотский вулканогенный пояс). Большое разнообразие листьев древесных двудольных покрытосеменных в изученной флоре позволило впервые для данного региона реконструировать количественные палеоклиматические параметры с помощью CLAMP-анализа. На основе полученных результатов проанализирован сантон-кампанский климат северной части Охот-ско-Чукотского вулканогенного пояса и соседнего Анадырско-Корякского региона.
Ключевые слова: ископаемая флора, палеоклимат, поздний мел, Северо-Восток России, Охотско-Чукотский вулканогенный пояс.
Б01: 10.7868/80869592X15040067
ВВЕДЕНИЕ
В настоящей статье обсуждаются палеоклиматические и палеогеографические условия произрастания позднемеловой усть-эмунэрэтской флоры Центральной Чукотки. Эта флора интересна тем, что она существовала в высоких широтах на нагорье Охотско-Чукотского вулканического пояса (ОЧВП). Изучение данного флористического комплекса имеет большое значение для определения возраста и корреляции мощных субаэральных вулканогенных толщ ОЧВП, и в первую очередь для датировки верхней границы этих образований. Возраст флороносных толщ является дискуссионным и по последним палеоботаническим данным определяется как поздний сантон (возможно, включая ранний сантон и начало кампа-на) (Моисеева, Соколова, 2014). Недавно был детально изучен систематический состав усть-эмунэрэтской флоры, а также описано несколько новых видов ископаемых растений (Моисеева, 2014; Соколова, Моисеева, в печати). В этой флоре установлено 57 видов, среди которых доминируют покрытосеменные, субдоминанты — хвойные, а папоротники, печеночники, гинкговые и чекановскиевые немногочисленны. Полученные новые данные показали, что усть-эмунэрэт-ская флора, в отличие от большинства других позднемеловых флор ОЧВП, имеет своеобразный облик — в ней преобладают чешуелистные хвойные растения и мелколистные покрытосе-
менные, среди которых отсутствуют платанооб-разные. Эти особенности флоры указывают на специфические условия произрастания растений, поэтому в настоящей работе была предпринята попытка реконструировать климат, при котором существовала эта флора, а также проанализировать палеогеографические условия, которые оказывали влияние на ее формирование. Большое разнообразие листьев древесных двудольных покрытосеменных в усть-эмунэрэтской флоре позволило впервые для данного региона получить количественные палеоклиматические параметры с помощью методики CLAMP. После этого было проведено сравнение результатов CLAMP-анализа для усть-эмунэрэтской и других позднемеловых флор Северо-Востока России, в первую очередь для близкой по возрасту барыковской флоры района бухты Угольной. Это дало возможность проанализировать сантон-кампанский климат северной части Охотско-Чукотского вулканогенного пояса и соседнего Анадырско-Корякского региона.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Материалом для исследования послужила коллекция ископаемых растений № 3392, хранящаяся в Геологическом институте РАН (сборы Е.Л. Лебедева и Е.И. Костиной, 1984 г., а также П.Л. Тихомирова, 2005 г.). Эта коллекция включает более 500 образцов, представленных отпечат-
ками растений хорошей сохранности. Она была собрана из единственного местонахождения, расположенного на левом берегу р. Энмываам в устье р. Эмунэрэтвеем (бассейн р. Анадырь) и приуроченного к нижней части эмунэрэтской свиты. В этом районе эмунэрэтская свита без видимого несогласия залегает на эргываамской свите и представлена тонко переслаивающимися ту-фопесчаниками и кислыми туфами. Выше она перекрывается глиноземистыми платобазальтами энмываамской свиты. Наиболее детальные сведения о стратиграфии и возрасте этих образований содержатся в работах В.Ф. Белого с соавторами (Белый и др., 1997; Белый, Белая, 1998). Данными авторами эмунэрэтская свита подразделяется на три толщи и 11 пачек. Растительные остатки, которые относятся к усть-эмунэрэтскому флористическому комплексу, были собраны из светлосерых и белых пепловых туфов и туфопесчаников в верхней части пачки ет-2.
Возраст флороносных отложений эмунэрэт-ской свиты до сих пор остается дискуссионным. По радиоизотопным данным он оценивался в пределах сеномана—турона (93 ± 2 млн лет; Котляр и др., 2001; Котляр, Русакова, 2004; Жуланова и др., 2007) или коньяка—сантона (86.8 ± 2.7 млн лет; Тихомиров и др., 2006). Недавно были опубликованы новые датировки для образцов, отобранных непосредственно на местонахождении усть-эмунэрэтской флоры выше и ниже по разрезу (ИкИоткоу е1а1., 2012). Полученные данные о возрасте этих образцов (84.3 ± 2.2 млн лет для обр. Т05-86-1 и 82.9 ± 2.3 млн лет для обр. Т05-88) свидетельствуют о том, что наиболее вероятный возраст усть-эмунэрэтской флоры находится в пределах санто-на—раннего кампана. В результате изучения пали-нокомплекса из флороносных отложений эмунэр-этской свиты был сделан вывод об их позднетурон-ском возрасте (Белый, Белая, 1998). Ранее здесь также проводились магнитостратиграфические исследования (Райкевич, 1995), согласно которым зона обратной полярности средней части эмунэрэтской свиты (над флороносной толщей) интерпретировалась как раннекампанская R-зона общей магнитостратиграфической шкалы. Таким образом, по палеомагнитным данным флороносная часть разреза, скорее всего, отвечает верхней части сантона. С другой стороны, по макрофлористиче-ским данным усть-эмунэрэтская флора ранее сопоставлялась с ранне- и среднекампанскими флорами соседнего Анадырско-Корякского региона (Лебедев, 1987; Герман, 2011). Детальное сравнение усть-эмунэрэтской флоры с близкими по возрасту флорами Северо-Востока России позволило сделать вывод о ее наиболее вероятном позднесан-
тонском возрасте, возможно включая ранний сан-тон и начало кампана (Моисеева, Соколова, 2014).
Для реконструкции климатических условий произрастания усть-эмунэрэтской флоры был использован метод CLAMP. Данный метод основывается на связи между морфологическими признаками листьев древесных двудольных и климатическими условиями их произрастания. Подробное описание этого метода приводится в публикациях (Wolfe, 1993; Спайсер, Герман, 1998; Герман, 2004; Yang et al., 2011; см. также http://clamp.ibcas.ac.cn/). В данном методе при помощи компьютерной программы CANOCO, в которой используется канонический корреспондентный анализ Canonical Correspondence Analysis, устанавливается корреляция между 31 морфологическим признаком листьев древесных двудольных и 11 климатическими параметрами. Для проведения анализа учитываются следующие морфологические признаки листьев: характер края листа (наличие лопастных и цельнокрайных листьев, расположение, регулярность и форма краевых зубцов), размер и форма листовой пластинки, отношение длины к ширине листа, а также форма его основания и верхушки. В результате CLAMP позволяет получить количественные палеоклиматические параметры, которые используются для характеристики современных климатов. В их числе среднегодовая температура (MAT), средние температуры наиболее теплого (WMMT) и холодного (CMMT) месяцев, продолжительность вегетационного периода (GROWSEAS), количество осадков за вегетационный период (GSP), среднемесячное количество осадков за вегетационный период (MMGSP), среднее количество осадков за три последовательных наиболее влажных (Three_WET) и сухих (Three_DRY) месяца, относительная (RH) и удельная (SH) влажность, а также энтальпия (ENTHAL).
РЕЗУЛЬТАТЫ CLAMP-АНАЛИЗА
И ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ПАЛЕОКЛИМАТА
Для расчета палеоклиматических параметров использовался сайт CLAMP Online (http://clamp. ibcas.ac.cn/; Yang et al., 2011). В первую очередь, ископаемые листья покрытосеменных из усть-эмунэрэтской флоры были разделены на 25 мор-фотипов, которые показаны на рис. 1 и в табл. I. Среди них доминируют полиморфные листья Barykovia tchucotica (Abramova) Moiseeva (рис. 1а) и представителей рода Trochodendroides Berry (T. aff. intermedia Budantsev (рис. 1т), T. zizyphoides Budantsev (рис. 1о), T. sachalinensis (Kryshtofovich) Kryshtofovich (рис. 1р)). Характерными компонентами данного флористического комплекса яв-
ляются виды Macclintockia ochotica Vachrameev et Herman (рис. 1г), Cissites reticulatus Moiseeva (рис. 1с), Menispermites lebedevii Moiseeva (рис. 1ж) и Viburniphyllum emuneretum Moiseeva (рис. 1н). Реже встречаются Corylites sp. (рис. 1п), Zizyphoides sp. (рис. 1в; табл. I, фиг. 5, 11, 12), Macclintockia sp. (рис. 1д), а также цельнокрайные листья Renea sp. (рис. 1е), Paranymphaea sp. (рис. 1у), Araliaephyllum sp. (рис. 1б) и Trochodendroides sp. (табл. I, фиг. 1—3, 10). В изученном комплексе присутствуют единичные находки Cissites sp. (рис. 1з), Menispermites sp. (рис. 1м), Viburniphyllum sp. (табл. I, фиг. 7, 8), а также покрытосеменные неустановленного систематического положения Di-cotylophyllum stipulare Moiseeva (рис. 1и), Dicoty-lophyllum sp. 1 (рис. 1к, 1л), Dicotylophyllum sp. 2 (табл. I, фиг. 14), Dicotylophyllum sp. 3 (табл. I, фиг. 16), Dicotylophyllum sp. 4 (табл. I, фиг. 4, 13), Dicotylophyllum sp. 5 (табл. I, фиг. 6, 9), Dicotylophyllum sp. 6 (табл. I, фиг. 15).
Затем для каждого морфотипа листьев был проведен статистический анализ морфологических признаков, которые учитываются при CLAMP-анализе. Ниже приведены названия этих признаков и их процентные значения: Край листа: лопастные листья — 26%, цельнокрайные листья — 23%, зубцы регулярные — 60%, зубцы частые — 54%, зубцы округлые — 60%, зубцы острые — 23%, зубцы сложные — 27%. Размер листа: нанофилл — 0%, лептофилл I — 0%, лептофилл II — 1%, микрофилл I — 5%, микрофилл II — 27%, микрофилл III — 30%, мезофилл I — 32%, мезофилл II — 4%, мезофилл III — 0%. Верхушка листа: выемчатая — 2%, закругленная — 50%, остра
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.