Строение и история развития литосферы - Коллектив авторов

Сводная стратиграфическая колонка, отражающая общую последовательность меловых отложений о. Котельный, в том виде, как ее понимают авторы, изображена на рис. 2. На эту колонку вынесены номера образцов, по которым получены данные о возрасте пород: образцов K-Ar датирования игнимбритов, ископаемой флоры и палинологических. Таким образом, в настоящее время разрез меловых отложений острова подразделяется на три стратона (Кузьмичев и др., 2009): (1) нижнюю подсвиту балыктахской свиты видимой мощностью 250 м, верхние горизонты подсвиты в стратотипе отсутствуют; (2) верхнюю подсвиту балыктахской свиты видимой мощностью около 180 м, взаимоотношения с вышележащими тугуттахскими слоями неизвестны; (3) тугуттахскую толщу видимой мощностью 260–300 м, подошва и кровля не обнажены. Общая суммарная мощность меловых отложений превышает 700 м. Они накапливались в континентальной обстановке и представляют собой преимущественно озерно-болотные и флювиальные образования. Весь разрез содержит прослои каменного угля мощностью до 25 м.

В верхней подсвите балыктахской свиты и в тугуттахской толще присутствуют вулканиты риолитового состава. Они представлены преимущественно игнибритами и пепловыми туфами, менее распространены кристаллокластические туфы, риолиты и апотуфовые монтмориллонитовые глины. K-Ar методом был определен возраст пяти образцов игнимбритовых стекол из пород верхней части верхней подсвиты балыктахской свиты и из тугуттахской толщи (рис. 2), составивший 110–107 (±2,5) млн. лет, что соответствует первой половине альба (Кузьмичев и др., 2009). Возраст игнимбритов из верхов балыктахской свиты и из тугуттахской толщи оказался неразличимым по результатам K-Ar датирования. Следовательно, обе толщи накопились за сравнительно короткий интервал времени, длительность которого нельзя определить данным методом изотопного датирования. Суммарная мощность прослоев вулканогенных пород в составе мелового разреза составляет около 170 м.

3. Ископаемая флора

Нами были изучены растительные макроостатки из опорного разреза нижней подсвиты балыктахской свиты в среднем течении р. Балыктах (местонахождения 412, 413, 513 – см. рис. 2, 3, 4). Ранее остатки растений из этой свиты и, по-видимому, из этих же местонахождений изучались А.Г. Натгорстом (Nathorst, 1907) и Н.Д. Василевской (1957, 1975, 1977; Непомилуев и др., 1979; Ефремова и др., 1987). Систематический состав балыктахской флоры приведен в табл.1.

Таблица 1. Систематический состав балыктахской и новосибирской флор; виды, отмеченные звездочкой, встречены в изученных авторами коллекциях.

Таблица 1. (продолжение).

Новые сборы балыктахской флоры позволили расширить ее список на пять видов: Arctopteris cf. kolymensis, Sphenopteris sp. cf. Coniopteris compressa, Sphenobaiera longifolia, Karkenia sp.,? Czekanowskia ex gr. rigida (Кузьмичев и др., 2009). Из них интересны находки Arctopteris cf. kolymensis, имеющие определенное значение для датировки данной флоры, и Karkenia sp. – репродуктивных органов, обычно связываемых с гинкговыми и ассоциирующими в балыктахской флоре, по-видимому, с листьями Sphenobaiera longifolia. Также интересны многочисленные отпечатки чешуй Pityolepis tollii, остатки которых образуют монодоминантное захоронение в локальном выходе нижнебалыктахской подсвиты на левом берегу р. Балыктах в 8.2 км к ЮВ (Аз. 123°) от устья р. Тугуттах. Их новые находки хорошей сохранности позволяют уточнить реконструкцию вида, предложенную Натгорстом (Nathorst, 1907). Вместе с тем, в изученной нами коллекции, по сравнению с предыдущими сборами, не встречены некоторые виды растений.

Рис. 2. Сводная генерализованная стратиграфическая колонка меловых отложений о. Котельный (Кузьмичев и др., 2009). 1 – глины верхнего триаса; 2 – несогласное залегание; 3–7 – апт-альбские отложения: 3 – конгломерат; 4 – преобладающий песок, песчаник; 5 – преобладающая глина; 6 – конкреции и прослои сидерита, железистого алевролита; 7 – уголь; 8 – туфы риолитового состава; 9 – K-Ar возраст (млн. лет) и номер соответствующего образца по: Кузьмичев и др., 2009; 10 – сборы флоры; 11 – палинологические определения.

Первоначально рассматриваемая флора датировалась юрой (Nathorst, 1907). Основываясь на гораздо более представительной коллекции ископаемых растений, Н.Д. Василевская (1977; Непомилуев и др., 1979) высказала мнение об апт-раннеальбском возрасте балыктахской свиты, отмечая при этом, что не исключает и только альбский ее возраст. Василевская (1977) полагала, что балыктахская флора близка к флористическому комплексу буор-кемюсской свиты бассейна р. Колымы и комплексам огонер-юряхской и, особенно, лукумайской и укинской свит Лено-Оленекского района севера Сибири. Основанием к этому служат находки в данной флоре таких характерных растений, как Birisia onychioides, Asplenium rigidum, Arctopteris sp., Anomozamites arcticus, Sphenobaiera flabellata, Ixostrobus laxus и Florinia borealis.

В.А. Самылина (1976) также высказала мнение о том, что флора балыктахской свиты наиболее близка буор-кемюсской флоре Северо-Востока России и, следовательно, должна датироваться альбским веком, исключая конец альба. Из новых находок стратиграфическое значение имеют отпечатки Arctopteris cf. kolymensis – вида, характерного для буор-кемюсской флоры и не известного из более древних флор. Поэтому мы по-прежнему, вслед за Василевской и Самылиной, придерживаемся мнения о том, что в целом балыктахская флора наиболее близка к альбской (исключая конец альба) буор-кемюсской флоре из одноименной свиты Зырянского угленосного бассейна и средней и верхней подсвит омсукчанской свиты Омсукчанской угленосной площади Северо-Востока России (Самылина, 1964, 1967, 1976), а также к одновозрастной ей флоре Какповрак Северной Аляски (Spicer, Herman, 2001). Определенное сходство балыктахская флора обнаруживает также с силяпской флорой аптского возраста Зырянского и Омсукчанского бассейнов (Самылина, 1964, 1967, 1976), в которой впервые появляются такие роды папоротников, как Birisia и Arctopteris. Сказанное позволяет датировать балыктахскую флору аптом (?) – альбом (исключая конец альба).

4. Палинологические данные

Палинологические исследования угленосных отложений о. Котельный впервые провела В.Д. Короткевич (1958). Ею был описан спорово-пыльцевой комплекс с доминированием двумешковой пыльцы голосеменных, возраст которого устанавливался ею как аптский, возможно, опускающийся до готерива. В угленосной и эффузивной толщах о. Беннета ею описан комплекс с доминирующей ролью спор глейхениевых (66 %), возраст комплекса устанавливался как альбский. Близкие палинокомплексы позднее были описаны В.В. Павловым из балыктахской свиты о. Котельный и датированы апт-альбом (Непомилуев и др., 1979).

Предпринятое нами палинологическое изучение меловых угленосных отложений о. Котельный показало сходство между собой состава палинологических спектров нижней подсвиты балыктахской свиты и тугуттахской толщи, что позволяет описать их как единый комплекс (Кузьмичев и др., 2009).

В образцах из нижней подсвиты балыктахской свиты (№ 412, 413, 513 – см. рис. 2) изученный спектр характеризуется плохой сохранностью и бедным видовым составом. Споровая часть представлена Deltoidospora sp., Cyathidites australis Couper, C. minor Couper, C. spp., Leiotriletes directus, L. sp. В небольших количествах, чаще единичными зернами встречаются Microreticulatisporites sp., Dipteridaceae, Tripartina variabilis Mal., Sestroisporites cf. irregulatus, Undulatisporites plicatus, Stereisporites bujargiensis (Bolch.) Schulz, Stereisporites sp., Foraminisporis wonthaggiensis (Cook. et Dett.) Dett., Psilasporites sp., Lycopodiumsporites sp., Osmundacidites wellmanii Couper, Contignisporites anogramensis Kara-Murza, Camarozonosporites ohaiensis (Couper) Dett. et Playf. Встречено по два зерна Gleicheniidites senonicus Ross, Cicatricosisporites cf. australiensis Cookson, C. sp. Среди пыльцы голосеменных доминируют Disaccites (деформированная двумешковая пыльца, не определимая даже до семейства), Cycadopites spp., при меньшем участии Alisporites similis (Balme) Dett., A. sp., Podocarpidites sp., Paleoconiferus sp. и единичными зернами – Taxodiaceaepollenites sp., Inaperturpollenites sp. Во всех образцах отмечаются акритархи и диноцисты тоар – раннеааленского возраста Phallocysta eumekes Dörhöfer et Davies, Phallocysta elongata (Beju) Riding, Phallocysta sp., ?Evasia sp., ?Parvocysta sp., ?Mendicodinium sp., ?Valvaedinium sp.

Палиноспектр очень хорошей сохранности получен из пород тугуттахской толщи (№ 399/2, 399/4, 400/4 – см. рис. 2). В углистых породах палиноспектр представлен на 99 % пыльцой хвойных – Protoconiferus funaris (Naum.) Bolch., Piceaepollenites mesophyticus (Bolch.) Petr., а также Alisporites spp., Podocarpidites sp. Споры представлены единичными зернами Cyathidites minor Couper, Cyathidites sp., Stereisporites sp., Osmundacidites wellmanii Couper. В глинах значительно увеличивается разнообразие палиноморф, несколько уменьшается роль пыльцы голосеменных (75 %). Пыльца хвойных очень разнообразна и представлена Alisporites spp. (A. bilateralis Rouse, A. bisaccus Rouse, A. grandis (Cookson) Dett., A. minutus Rouse, A. microsaccus (Couper) Pocock, A. similis (Balme) Dett., A. sp. (=Piceapollenites variabiliformis (Mal.) Petr.), A. sp.), Cedripites sp., Dipterella oblatinoides Mal., Piceaepollenites mesophyticus (Bolch.) Petr., Podocarpidites biformis Rouse, P. cf. ellipticus Cookson, P. major (Bolch.) Chlon., P. multesimus (Bolch.) Pocock, Schismatosporites spp., единично Araucariacites australis Cookson, Cicadopites sp., Inaperturpollenites sp., Classopollis sp., Parvisaccites radiatus Couper, Pinuspollenites sp., Phyllocladidites sp., Pristinuspollenites sp., Quadriculina limbata Mal. Среди спор нет доминирующих таксонов, все они представлены единичными экземплярами и в равных количествах: Leiotriletes cf. pallescens Bolch., Cyathidites minor Couper, C. sp., Deltoidospora fulva (Bolch.) Pocock, Dictyophyllidites crenatus Dett., D. sp., Densoisporites sp., Hymenozonotriletes bicycla (Mal.) Sach. et Fradk., Lycopodiumsporites marginatus Singh, L. reticulumsporites Rouse, L. sp., Matonisporites phlebopteroides Couper, Stereisporites antiquasporites (Wilson et Webster) Dett., S. incertus (Bolch.) Sem., S. sp., Neoraistrickia truncata (Cookson) Potonie, N. cf. rotundiformis (Kara-Murza) Taras., Osmundacidites wellmanii Couper, O. sp., Salviniaceae, Psilasporites marcidus Balme, Cerebropollenites sp. Единичными экземплярами встречены акритархи и диноцисты (Phallocysta spp.).