CC BY
13
Серия «Науки о Земле» 2016. Т. 16. С. 128-136 Онлайн-доступ к журналу: http://isu.ru/izvestia
И З В Е С Т И Я Иркутского государственного университета
УДК 561.394(571.53)
Первая находка папоротника Cladophlebis kanskiensis Kost. в среднеюрских отложениях Иркутского угольного бассейна (Восточная Сибирь, Россия)*
А. О. Фролов
Институт земной коры СО РАН И. М. Мащук
Институт земной коры СО РАН Иркутский государственный университет
Аннотация. Распространение папоротника Cladophlebis kanskiensis Kost. ранее ограничивалось среднеюрскими отложениями Канского угольного бассейна (кама-линская свита). В ходе изучения растительных остатков из опорного разреза приса-янской свиты авторами обнаружены отпечатки вай и перьев Cl. kanskiensis Kost. Характерной чертой этого вида является своеобразное строение оснований перышек: верхний край основания расширен (как бы взбегает), а нижний - слегка поджат с образованием неглубокого округлого синуса. Изученные образцы являются первой находкой данного вида в Иркутском угольном бассейне. Присутствие Cl. kanskiensis Kost. на территории Канского и Иркутского бассейнов предполагает наличие между ними флористических связей в средней юре. Среди мелкоперышко-вых папоротников Иркутского бассейна наиболее близкими видами для Cl. kanskiensis Kost. являются Cl. angarensis Pryn. и Cl. irkutensis Pryn.
Ключевые слова: Cladophlebis, Иркутский угольный бассейн, присаянская свита, средняя юра.
Введение
Иркутский угольный бассейн находится на юге Сибирской платформы и простирается вдоль Восточного Саяна - от оз. Байкал на юго-востоке до р. Уды в районе г. Нижнеудинска на северо-западе. Исследование ранне-среднеюрской флоры бассейна началось во второй половине XIX в. Накопленный за этот период фактический материал изложен в путевых очерках и заметках, в геологических отчетах, статьях и монографиях. Сведения о юрской флоре данного региона приводятся в работах О. Геера [2], В. А. Хахло-ва [19], Д. И. Ермолаева [4], В. Д. Принады [11]. Результаты исследований отдельных групп ископаемых растений Иркутского бассейна опубликованы в статьях М. П. Долуденко и Е. С. Рассказовой [3], В. А. Красилова и Е. В. Бугдаевой [21], А. И. Киричковой и Т. А. Травиной [5; 6], А. О. Фролова и И. М. Мащук [15; 17; 18; 20]. Успехи использования эпидермально-
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 16-35-60005).
кутикулярного метода за последние 40 лет способствовали разработке детальной систематики родов Czekanowskia Heer, Phoenicopsis Heer, Sphenobaiera Flor., Ginkgoites Sew. и Leptotoma Kiritch. et Samyl., которые чрезвычайно широко распространены в континентальных осадках мезозоя и дают возможность судить о возрасте вмещающих отложений [3; 7; 8; 13].
Юрская флора Иркутского бассейна является типичной для Сибирской палеофлористической области [1]. В ее составе преобладают папоротники, гинкговые и лептостробовые при подчиненном значении цикадовых, бен-неттитовых, хейролепидиевых и гнетовых. Плауновидные, членистосте-бельные и хвойные семейств Pinaceae и Podozamitaceae не отличаются высоким видовым разнообразием, но могут доминировать в захоронениях. Наибольшее число видов наблюдается у гинкговых, лептостробовых и папоротников. Среди последних наибольшим видовым разнообразием характеризуется род Cladophlebis Brongn. Виды Cladophlebis haiburnensis (L. et H.) Sew., Cl. williamsonii Вго^п., Cl. nebbensis (Brongn.) Nath. часто встречаются в юрских отложениях Иркутского угленосного бассейна и являются обычными в папоротниковой флоре изучаемого региона. Виды Cl. suluctensis Brick, Cl. bidentata Tur.-Ket., Cl. irkutensis Pryn. и Cl. angaren-sis Pryn. встречаются сравнительно редко.
До недавнего времени распространение папоротника Cladophlebis kanskiensis Kost. ограничивалось среднеюрскими отложениями (камалин-ская свита) Канского бассейна [8-10]. Остатки этого вида, впервые обнаруженные в Иркутском бассейне, представляют интерес в палеофлористиче-ском отношении, дополняя знания о кладофлебоидных папоротниках рассматриваемого региона.
Материалы и методы
Юрские отложения бассейна подразделяются на три свиты (снизу вверх): черемховскую, присаянскую и кудинскую [12; 14]. Остатки папоротника Cladophlebis kanskiensis Kost. происходят из опорного разреза при-саянской свиты, расположенного на левом берегу Иркутского водохранилища напротив садоводства «Строитель» (N52°19,392' E104°38,202') (рис. 1).
Присаянская свита, вскрытая на данном местонахождении, представлена мелко- и среднезернистыми кварц-полевошпатовыми песчаниками, алевролитами, аргиллитами и маломощными прослоями угля (рис. 2). Кроме вида Cladophlebis kanskiensis Kost., по данным авторов, здесь обнаружены остатки плаунов - Lycopodites baikalensis A. Frol., хвощей - Equisetites sp., папоротников - Hausmannia crenata (Nath.) Maell., Coniopteris maakiana (Heer) Pryn. emend. Kirich. et Trav., C. murrayana (Brongn.) Brongn., Cladophlebis nebbensis (Brongn.) Nath., Cl. williamsonii Вго^п., Cl. haiburnensis (L. et H.) Sew., Raphaelia diamensis Sew., R. tapkensis (Heer) Pryn. emend. Kost., гинкговых - Sphenobaiera ex gr. czekanowskiana (Heer) Florin, Pseudotorellia cf. ensiformis (Heer) Dolud., P. cf. paradoxa Dolud., лептостробовых - Czekanowskia ex gr. rigida Heer, Phoenicopsis angustifolia Heer, хвойных - Elatocla-dus manchuricus (Yok.) Yabe, Pityophyllum ex gr. nordenskioldii (Heer) Nath., Taxocladus ketovae Tesl. и голосемянных растений неопределенного систе-
матического положения - Carpolithes cinctus Nath., Carpolithes sp. Присутствие видов Coniopteris maakiana (Heer) Pryn. emend. Kiritch. et Trav., C. myr-rayana (Brongn.) Brongn., Raphaelia diamensis Sew., R. tapkensis (Heer) Pryn. emend. Kost. и Phoenicopsis angustifolia Heer, широко распространенных в присаянской свите, свидетельствует о среднеюрском возрасте вмещающих пород [16].
Рис. 1. Карта-схема местонахождения опорного разреза присаянской свиты:
1 - контур распространения юрских отложений Иркутского угольного бассейна, 2 -опорный разрез присаянской свиты
Имеющиеся четыре штуфа с отпечатками папоротника Cladophlebis kanskiensis Kost. представлены вайями и изолированными перьями (рис. 3). Образцы изучались в отраженном свете с использованием бинокулярного микроскопа МБС-9 и фотографировались с помощью цифровой фотокамеры Olympus SP-510UZ. Фотографии обрабатывались в программе Adobe Photoshop CS5. Фототаблицы и рисунки монтировались с помощью Corel draw X4. Образцы хранятся в лаборатории кайнозоя Института земной коры СО РАН (г. Иркутск) кол. № СТ-2014.
Описание ископаемого материала Класс Polypodiopsida Порядок Polipodiales Filicinae incertae sedis
Род Cladophlebis Brongniart, 1828
Типовой вид - Pecopteris whitbiensis Brongniart, 1828; средняя юра, Англия.
Cladophlebis kanskiensis Kostina, 1997 Рис. 3, фиг. а-г
1997. Cladophlebis kanskiensis: Костина, Долуденко, с. 62, Табл. VI, фиг. 2, 3; рис. 3.
2004. Cladophlebis kanskiensis: Костина, с. 31, Табл. IV, фиг. 1а, 1б; рис. 8.
Рис. 2. Литологическая колонка опорного разреза присаянской свиты, расположенного на левом берегу Иркутского водохранилища:
1 - крупнозернистые песчаники; 2 - среднезернистые песчаники; 3 - мелкозернистые песчаники; 4 - алевролиты; 5 - аргиллиты; 6 - угли; 7 - остатки растений; 8 - остатки папоротника Cladophlebis kanskiensis Kost.
Рис. 3. Морфология вай и перьев папоротника Cladophlebis kanskiensis Kost.: а, б, г - отпечатки дваждыперистых вай, образцы СТ-2014-1/12, СТ- 2014-3/6, СТ-2014-/7 (соответственно); в - перо папоротника, в перышках видны детали жилкования, образец СТ-2014-1/13
2005. Cladophlebis kanskiensis: Киричкова и др., с. 74, Табл. XII, фиг. 1, 2; рис. 20б, рис. 21.
Голотип. Экз. 136-10, изображенный Е. И. Костиной (1997) на табл. 6, фиг. 2; Канский угольный бассейн, р. Рыбная, 2 км выше пос. Рыбное, кама-линская свита, средняя юра. Голотип хранится в Геологическом институте РАН (г. Москва), кол. № 4844.
Описание. Вайи дважды перистые, компактные, сравнительно небольших размеров. Рахис тонкий, достигает 0,8 мм в ширину. На его поверхности проходит слабо заметное срединное ребрышко. От рахиса под углом около 45° отходят попарно сближенные перья. Их длина изменяется от 21 мм в верхней части вайи до 47 мм - в средней и нижней ее части, ширина составляет 8-9 мм. Перья располагаются тесно на расстоянии 7-9 мм
друг от друга, соприкасаясь с верхушками перышек соседних перьев. Стержни перьев тонкие - 0,5 мм, гладкие. Перышки очередные, в очертании языковидные или слегка серповидно изогнутые с приостренной верхушкой. Они прикрепляются к стержням перьев всей шириной основания, верхний край которого расширен (как бы взбегает), а нижний - слегка поджат с образованием неглубокого округлого синуса. Перышки некрупные, длиной 4-5 мм, шириной 3 мм.
Срединная жилка толстая, прямая, входит в перышко чуть ниже середины его основания, затем занимает срединное положение. От нее отходит пять пар боковых жилок, дихотомирующих один раз.
Сравнения и замечания. Изученный материал обнаруживает наибольшее сходство с описанием и изображениями вида Cladophlebis kanskien-sis Kost., распространенным в среднеюрских отложениях Канского угольного бассейна [9]. Сходство заключается в размерах и форме перышек, а также в характере их жилкования. Изученный материал отличается от типового более тесно расположенными перьями, соприкасающимися друг с другом верхушками перышек.
Широко распространенные в юрских отложениях Иркутского бассейна папоротники Cladophlebis nebbensis (Brongn.) Nath., Cl. williamsonii Brongn., Cl. haiburnensis (L. et H.) Sew. отличаются от Cl. kanskiensis Kost. крупными размерами перышек (8-19^5-8 мм у Cl. haiburnensisi (L. et H.) Sew., 4-8^4-5 у Cl. williamsonii Brongn. и 8-12x3-4 у Cl. nebbensis (Brongn.) Nath.) и наличием дважды дихотомирующих боковых жилок. В отличие от этих видов перышки Cl. kanskiensis Kost. имеют размеры 4-5x3 мм, а боковые жилки (в том числе базальные) дихотомируют один раз.
В Иркутском бассейне присутствуют папоротники Cl. angarensis Pryn. и Cl. irkutensis Pryn. [11], для которых характерны относительно небольшие размеры вай, перышек и присутствие боковых жилок, дихотомирующих один раз. Эти признаки являются общими с изученным видом. Тем не менее у Cl. kanskiensis Kost. на нижнем крае основания перышек присутствует округлый синус, а верхние края оснований расширены (как бы взбегают), чего не наблюдается у перышек Cl. irkutensis Pryn., имеющих более крупные размеры (8-12x4 мм). Для вида Cl. angarensis Pryn. характерна почти овальная форма перышек, в то время как у Cl. kanskiensis Kost. перышки имеют язы-ковидную форму.
Местонахождения. Иркутский угольный бассейн, левый берег Иркутского водохранилища, напротив садоводства «Строитель» (25-й километр Байкальского тракта); присаянская свита, средняя юра.
Географическое и геологическое распространение. Средне-юрские отложения России (Иркутский и Канский бассейны).
Материал. Четыре штуфа с отпечатками перьев и вай папоротника.
Заключение
Обнаруженный в юрских отложениях Иркутского угольного бассейна вид Cladophlebis kanskiensis Kost. представляет интерес в палеофлористиче-ском и стратиграфическом отношении и дополняет наши знания о составе рода Cladophlebis:
1. Папоротник Cl. kanskiensis Kost. распространен в среднеюрских отложениях (камалинская свита) Канского бассейна [9]. Присутствие этого вида в присаянской свите служит подтверждением ее среднеюрского возраста. Cl. kanskiensis Kost. может использоваться при региональных стратиграфических построениях наряду с Coniopteris maakiana (Heer) Pryn. emend. Kiritch. et Trav., Raphaelia diamensis Sew., Phoenicopsis angustifolia Heer и Ph. cognata Kiritch., также характерных для присаянской свиты.
2. Присутствие Cl. kanskiensis Kost. в среднеюрских отложениях Кан-ского и Иркутского уголеносных бассейнов является одним из доказательств существования флористических связей между этими территориями в среднеюрское время.
Список литературы
1. Вахрамеев В. А. Юрские и меловые флоры и климаты Земли / В. А. Вахра-меев. - М. : Наука, 1988. - 214 с.
2. Геер О. Юрская флора Иркутской губернии и Амурского края / О. Геер // Тр. Сиб. эксп. Рус. геогр. о-ва. Физ. отд. - СПб., 1878. - Т. 3, вып. 2. - 134 с.
3. Долуденко М. П. Гинкговые и чекановскиевые Иркутского бассейна / М. П. Долуденко, Е. С. Рассказова // Мезозойские растения Восточной Сибири. -М., 1972. - С. 7-43.
4. Ермолаев Д. И. К вопросу о возрасте угленосных отложений Иркутского угленосного бассейна / Д. И. Ермолаев // Материалы по геологии и полезным ископаемым Восточной Сибири. - Изд. Иркут. геол. упр. - 1958. - Вып. 3. - С. 17-21.
5. Киричкова А. И. О сфеноптероидных папоротниках юры Иркутского бассейна (местонахождения Усть-Балей и гора Кая) / А. И. Киричкова, Т. А. Травина // Палеонтол. журн - 1993. - № 4. - С. 106-114.
6. Киричкова А. И. Новый вид рода Osmunda L. из юрских отложений Иркутского угленосного бассейна / А. И. Киричкова, Е. И. Костина, Т. А. Травина // Па-леонтол. журн. - 1999. - № 2. - С. 83-89.
7. Киричкова А. И. Фитостратиграфия юрских угленосных отложений Иркутского бассейна / А. И. Киричкова Т. А. Травина // Стратиграфия. Геол. корреляция. - 2000. - Т. 8, № 6. - С. 89-02.
8. Киричкова А. И. Фитостратиграфия и флора юрских отложений Западной Сибири / А. И. Киричкова, Е. И. Костина, Л. И. Быстрицкая. - СПб. : Недра, 2005. -378 с.
9. Костина Е. В. Папоротники из среднеюрских отложений Канского угленосного бассейна (Сибирь) / Е. В. Костина, М. П. Долуденко // Палеонтол. журн. -1997. - № 2. - С 58-68.
10. Костина Е. В. Юрская флора Канского угленосного бассейна / Е. В. Костина. - М. : ГЕОС, 2004. - 166 с.
11. Принада В. Д. Мезозойская флора Восточной Сибири и Забайкалья / В. Д. Принада. - М. : Госгеолтехиздат, 1962. - 368 с.
12. Решения III Межведомственного регионального стратиграфического совещания по мезозою и кайнозою Средней Сибири. - Новосибирск : МСК СССР, 1981. - 91 с.
13. Самылина В. А. Систематика рода Phoenicopsis // Мезозойские растения Восточной Сибири. - М., 1972. - С. 44-81.
14. Скобло В. М. Континентальный верхний мезозой Прибайкалья и Забайкалья (стратиграфия, условия осадконакопления, корреляция) / В. М. Скобло. - Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2001. - 332 с.
15. Фролов А. О. Schizolepis mashchukае sp. nov. - новый вид из среднеюрских отложений Иркутского угольного бассейна (Восточная Сибирь) // Вестн. ТГУ. -2012. - № 362. - С. 194-196.
16. Фролов А. О. Ранне- и среднеюрские растительные сообщества Иркутского угольного бассейна : автореф. дис. ... канд. геол.-минерал. наук / А. О. Фролов -Томск, 2013. - 20 с.
17. Фролов А. О. Полевой атлас юрской флоры Иркутского угленосного бассейна / А. О. Фролов, И. М. Мащук. - Иркутск : Ин-т зем. коры СО РАН, 2014. -108 с.
18. Фролов А. О. Новый папоротник из нижнеюрских отложений Иркутского угленосного бассейна (Восточная Сибирь) / А. О. Фролов, И. М. Мащук // Палеонтол. журн. - 2015. - № 4. - С. 91-95.
19. Хахлов В. А. Ископаемые растения Иркутского угленосного бассейна // Изв. Сиб. отд. Геол. ком-та. - Томск, 1924. - Т. 4. - 29 с.
20. Frolov A. A new species of extinct genus Lycopodites from Lower to Middle Jurassic sediments of Irkutsk coal Basin (Easter Siberia) / A. Frolov, I. Mashchuk // Global Geology. - 2014. - N 1. - Р. 1-10.
21. Krassilov V. A. Gnetalean plants from the Jurassic of Ust-Balej, East Siberia / V. A. Krassilov, E. V. Bugdaeva // Review of Palaeobotany and Palynology. - 1988. -№ 53. - P. 359-374.
The First Record of the Species Cladophlebis Kanskiensis Kost. (Fern) in Middle Jurassic Sediments of the Irkutsk Basin (Eastern Siberia, Russia)
А. O. Frolov, I. M. Mashchuk
Institute of the Earth's Crust SB RAS
Abstract. Until recently the distribution of fern Cladophlebis kanskiensis Kost. was limited by Middle Jurassic sediments of the Kansk Basin (Kamalinskaya Formation). In the study of the plant remnants from key section of Prisayanskaya Formation the authors found the impressions of fronds and pinnae of Cl. kanskiensis Kost. A distinguishing fea-turenof this species is a peculiar structure of the pinule bases: the upper edge of the base is dilated (as if runs up) and the lower one is slightly contracted and forms s shallow rounded sinus. The studied samples are the first finding of this species in the Irkutsk Basin. Distribution of this species within the Kansk and Irkutsk Basins presupposes the existence of floristic links between them in the Middle Jurassic. Among pinnulate ferns of the Irkutsk Basin the most akin species are Cl. angarensis Pryn. и Cl. irkutensis Pryn.
Keywords: Cladophlebis, the Irkutsk Basin, Prisayanskaya Formation, Middle Jurassic.
Фролов Андрей Олегович
кандидат геолого-минералогических наук,
научный сотрудник
Институт земной коры СО РАН
664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 128
тел.: (3952) 42-70-00
e-mail: [email protected]
Мащук Ирина Михайловна кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник; доцент Институт земной коры СО РАН 664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 128 Иркутский государственный университет 664003, г. Иркутск, ул. К. Маркса, 1 тел.: (3952) 42-70-00 e-mail: [email protected]
Frolov Andrey Olegovich Candidate of Sciences (Geology and Mineralogy), Research Scientist Institute of the Earth's Crust SB RAS 128, Lermontov st., Irkutsk, 664033 tel.: (3952) 42-70-00 e-mail: [email protected]
Mashchuk Irina Mikhailovna Candidate of Sciences (Geology and Mineralogy), Senior Research Scientist; Assistant Professor Institute of the Earth's Crust 128, Lermontov st., Irkutsk, 664033 Irkutsk State University 1, K. Marx st., Irkutsk, 664003 tel.: (3952) 42-70-00 e-mail: [email protected]
