Палиностратиграфия и условия формирования Майкопской свиты Шамаха-Гобустанской области Азербайджана

Предмет исследования. Майкопская серия представляет собой стратиграфическое подразделение на границе палеогена и неогена. Впервые майкопская толща (серия) была установлена И. М. Губкиным [7] и в дальнейшем изучалась целым рядом исследователей.

В Понто-Каспийской шкале майкопская свита соответствует олигоцену и нижнему миоцену, подразделяется на 3 подотдела и различное число свит и горизонтов [16]. Нижний подотдел соответствует нижнему олигоцену (стампийскому или рюппельскому ярусу – 36,5–31,5 млн лет назад), средний – верхнему олигоцену (хаттскому ярусу – 31,5–24,0 млн лет назад), верхний – нижнему миоцену (от 24 до 16,5 млн лет назад).

Раннему миоцену в Понто-Каспии соответствует верхний подотдел майкопской толщи (серии). Он имеет одну датировку (из Предкавказья) – 23,3 млн лет назад [18] и подразделяется на 3 яруса -(снизу-вверх) – кавказский, сакараульский и коцахурский. Они не датированы, но хорошо сопоставляются с эгериевским, эггенбургским и оттнангийским ярусами Западного Паратетиса, датируемыми 24– 22, 22–19 и 19–17,5 млн лет назад [5, 9, 12]. Их возраст нами принят за возраст соответствующих ярусов Понто-Каспия (за исключением верхней границы коца-хурского яруса)1. К раннему миоцену относится и тарханский ярус (17,2–16,5 млн лет назад)

История изучения. Растительные остатки в отложениях майкопской серии были обнаружены благодаря геологическим работам, проводимым по заданию Нобеля в 1885, 1889 гг. У селения Пере-кишкюль, в бассейне р. Сумгаитчай, в верхнемайкопских отложениях шведским геологом Х. Шегреном (H. Sjogren) обнаружена ископаемая древесина, изученная в дальнейшем немецким ботаником И. Феликсом [23]. Вторичные сборы в этом районе были произведены И.В. Палиби-ным [14], а затем изучались А.В. Ярмоленко [22].

Богатый комплекс раннеолигоценовой ископаемой флоры на горе Даррыдаг (На-хчыванская АР) исследовал И.В. Палибин [15], а позже Г.М. Касумова [10]. Отличительной особенностью этой флоры является присутствие пальм, папоротников и тропических видов растений. Позднее списки флоры пополнились исследованиями М.А. Ахметьева и Н.И. Запорожец [1], которые обнаружили в шести флороносных слоях значительное присутствие пальм (Sabal, Trachycarpus) и уточнили возраст этих отложений – не моложе раннего олигоцена. Ими же приводятся и данные спорово-пыльцевого анализа (более 100 зерен пыльцы и спор) из III флороносного слоя. Низкое содержание в пали-нокомплексе спор папоротников (2%) и пыльцы пальм (8%) по сравнению с массовой встречаемостью этих растений в макроостатках (90%) ученые объясняют приуроченностью пальм и папоротников к долинным азональным группировкам.

Олигоценовая флора северовосточных склонов Малого Кавказа и Та-лыша (Лерикский район) была подробно изучена Г.М. Касумовой [11].

Палинологическое исследование майкопских отложений впервые приводится Х.С. Джабаровой [8] по разрезам из Джа-лилабадского района (Талыш), что пополнило списки макрофлоры в этом районе. При изучении стратиграфии майкопских отложений Центрального Гобустана был проведен комплексный анализ, в том числе и палинологический, по нескольким разрезам майкопской серии, однако результаты этих исследований подробно в печати не освещены [2, 21].

Спорово-пыльцевые спектры стратотипических разрезов с учетом комплекса макрофоссилий являются надежной основой для восстановления изменений расти- тельности, климата, природной среды [3, 4, 13, 17] и полноценным критерием достижения стратиграфических целей.

Результаты исследований. На территории Азербайджана майкопские отложе-

ния наиболее полно представлены в юговосточном окончании Большого Кавказа в Шамах-Гобустанской области (рис.1).

Рис. 1. Схематическая карта расположения разрезов Шамаха-Гобустанского района

Они датированы по фауне и в большом количестве содержат останки рыб, фораминифер, радиолярий, моллюсков, диатомей и остатки растений. Нами были изучены палинологические комплексы нефтеносной майкопской серии в этом районе по разрезам Перекишкюль, Ис-ламдаг, Шихзагирли. Корреляция и сопоставление спорово-пыльцевых спектров этих разрезов позволили выделить палинологические комплексы для каждого хронологического среза и проследить из- менения растительной биоты и условий их обитания на протяжении позднего палеогена.

Разрез Перекишкюль (рис. 2) охватывает стратиграфические единицы хадума, нижнего и верхнего майкопа. Аналогичные отложения представлены и в разрезе Исламдаг (рис. 3), но здесь отсутствует хадумский горизонт. Разрез Шихзагирли (рис. 4) характеризует верхний подотдел майкопской серии (кавказский, сакарауль-ский и коцахурский ярусы).

Рис. 2. Спорово-пыльцевая диаграмма разреза Перекишкюль

Рис. 3. Спорово-пыльцевая диаграмма разреза Исламдаг

Миоцен								Отдел
Нижний								Подотдел
Кавказ		Коцахур				Сакараул		Ярус/Региоярус
IV		айкопская						Серия
Верхний								Отдел
—	—        —		<		<	<	<	Палинозоны
					•     • •	• •		№№ образцов
-•:•    ■  ^^—в   1 *• •     ।     1          ™       -								Литология

Рис. 4. Спорово-пыльцевая диаграмма разреза Шихзагирли

Во всех спорово-пыльцевых спектрах вие пыльцы травянистых растений и спор в группе пыльцы общего состава домини- отмечается единично.

рует пыльца древесных пород, присутст-

Основание майкопской свиты, хадум-ский горизонт

Общая мощность 36 м. Представлен в разрезе Перекишкюль – палинозона I (обр. 1, 2). В общем составе содержание пыльцы древесных пород равно 91% и трав – 9%. Среди пыльцы покрытосеменных преобладают представители семейства Fagасеае – 35% (Fagus – 12–27%, Quercus – 14–19%, Castanea – 4–9%) и Juglandасеаe – 22% (Juqlans sp. – 11%, Juqlans polyporata – 3%, Carya – 2–8%, Carya spackmania – 2%, Engelhardtia – 2%). Единично отмечена пыльца Alnus, Corylus, Carpinus, а также Tilia, Palmae, Magnoliaceae, Morаceaе, Myrica. В группе пыльцы древесных пород голосеменные растения составляют 26–18%, среди них выделяются Tsuga, Cedrus с участием Taxodium, Abies, Cupressaceae. Пыльца Pinus и Picea отсутствует. Среди пыльцы травянистых единично отмечается Chenopodiaceae.

Нижний олигоцен, нижние слои рюпеля

Представлены в разрезах Перекиш-кюль, палинозона II (обр. 3, 4, 5, 6), и Ис-ламдаг, палинозона I (обр. 1). Среди пыльцы широколиственных пород доминируют Juglans – 17–35%, Quercus – 5– 25%, Fagus – 10–22%, присутствуют также Castanea – 5–9%, Carya, Carpinus и единично Betula (только в разрезе Перекиш-кюль), Alnus, Corylus, Ulmus, Moraceae, Magnoliaceae. Отмечено до 1–2% пыльцы древесных ксерофитов (Rhus, Pistaсiae, Ephedra). Процентное содержание голосеменных в группе древесных сохраняется (14–25%), но разнообразие их увеличивается. Преобладает пыльца Taxodiaceae – 4–17%, присутствует также Tsuga – 4%, Cedrus – 4% (в разрезе Перекишкюль), Ephedra – 4% (в разрезе Исламдаг), содержание пыльцы остальных голосеменных (Sequoia, Cupressaceae, Ginkgo, Glyptostrobus, Pinus (только в Исламдаге), Palmae) составляет 1–2%.

Верхние слои рюппеля палинологиче-ски не охарактеризованы, данные отсутствуют.

Верхний олигоцен, хаттский ярус

Нижние слои хатта представлены па-линозоной III (обр. 7, 8) в разрезе Пере-кишкюль и палинозоной II (обр. 2) в разрезе Исламдаг. В спорово-пыльцевых спектрах пыльца древесных пород составляет 98%. Содержание голосеменных в группе древесных возрастает в разрезе Перекишкюль до 31%, в Исламдаге до 22% за счет пыльцы Taxodiaceae (6–15%) а также Cedrus, Sequoia, Tsuga (в разрезе Перекишкюль) и Gliptostrobus, Ephedra (в разрезе Исламдаг). Среди покрытосеменных доминирует пыльца Juglans – 15– 25%, Quercus – 18%, (в разрезе Исламдаг -25%), Fagus – 6–13%, Castanea – 6–10%, Carya – 9–17%, Engelhardtia – 2–16% (в разрезе Перекишкюль). Единично (1–2%) встречена пыльца Carpinus, Betula (в разрезе Перекишкюль отсутствует), Alnus, Corylus, Ulmus, Moraceae, Magnoliaceae, Laurus, Nissa (в Исламдаг). Cодержание пыльцы Palmae составляет 2–3%. Пыльца травянистых растений представлена водно-болотным родом Salvinia в разрезе Пе-рекишкюль.

Надо отметить, что палинозона II (обр. 2) в разрезе Исламдаг стратиграфически соответствует верхам рюппельского яруса (конец раннего олигоцена). Однако по соотношению и составу пыльцы и спор она коррелируется с палинозоной III (низы хатта) разреза Перекишкюль. Соответственно граница между рюппелем и хаттом в разрезе Исламдаг, возможно, несколько завышена и ее надо проводить ниже.

Средние слои хатта представлены па-линозоной IV в разрезе Перекишкюль (обр. 9, 10, 11, 12) и палинозоной III (обр. 3, 4, 5) в разрезе Исламдаг. Содержание хвойных в группе древесных пород сокращается (4–16%) в основном за счет пыльцы Taxodiaceae (3–6%), но появляется пыльца Cedrus, Pinus (9%), Larix, Thuja, Juniperus. Спорадически присутствует пыльца, Sequoia, Gliptostrobus, Cupressus, Ginkgo, Tsuga, Ephedra. В группе пыльцы широколиственных пород доминируют Fagus (17–36%), Juglans (15–24%), Quercus (8-25%), Castanea (4–24%). Увеличивается присутствие пыльцы Carya (6–18%), Myrica (до 4%), Rhus (4–15%), Corylus (до 13 %). Отмечается пыльца Magnoliaceae, Ulmus, Moraceae, Pterocarya, Tilia, Betula, Alnus, Ephedra, а также Palmae. Присутствие Engelhardtia, Laurus отмечено только в разрезе Перекишкюль. В группе пыльцы травянистых содержание пыльцы Chenopodiaceae несколько увеличивается.

Верхние слои хаттского яруса представлены палинозоной V в разрезе Пере-кишкюль (обр. 13) и палинозоной IV в Исламдаг (обр. 6, 7). Они характеризуются увеличением пыльцы хвойных пород в группе древесных за счет пыльцы Taxodiaceae (до 28%), Sequoia (9%) с участием пыльцы Pinus, Glyptostrobus, Cupressaceae, Ginkgo (Исламдаг), Tsuga, Ephedra. Среди пыльцы широколиственных пород преобладают Juglans (20–22%), Quercus (21%), Fagus (16–18%), Corylus (11%), Castanea (10%). Единично встречена пыльца Engelhardtia, Carya, Carpinus, Alnus, Ulmus, Pterocarya, Palmae, Rhus, Betula.

Нижний миоцен (верхний майкоп), кавказский ярус

Нижние слои кавказского яруса характеризуются палинозоной VI (обр. 14, 15) разреза Перекишкюль и палинозоной I (обр. 1, 2, 3) разреза Шихзагирли. В группе древесных пород преобладает пыльца Quercus (14–19%), Fagus (11–17%), Juglans (14%), Betula (2–16%), Carya (5–15%), Castanea (12%). Среди голосеменных (9– 22%) встречена пыльца Taxodiaceae (5– 17%), Cupressaceae (5%), Pinaceae (1–4%).

Средние слои кавказского яруса представлены палинозоной II (обр. 4) разреза Шихзагирли. Здесь встречена пыльца исключительно голосеменных растений: Taxodiaceae (67%), Palmae (7%), Ephedraceae (17%), пыльца покрытосе- менных отсутствует. Низкое содержание и аналогичное соотношение пыльцы наблюдается в образце 27 (30–35 зерен на весь объем осадка)2, а в образцах 35, 37 подсчитано 10 зерен, принадлежащих Ginkgo.

Зоны с низким содержанием пыльцы, в основном голосеменных растений, отражают растительность исключительно прибрежной зоны, как влажной, так и сухопесчаной. Учитывая летучесть пыльцы хвойных и перенос ее на дальние расстояния, а также отсутствие малолетучей пыльцы покрытосемянных в этих образцах, можно говорить о расширении прибрежной зоны и, возможно, о регрессивной фазе морского бассейна.

Нижний миоцен, сакараульский ярус

Верхние слои кавказского и нижние слои сакараульского ярусов характеризуются палинозоной III (обр.5-14) разреза Шихзагирли. Среди пыльцы покрытосемянных доминируют Quercus (11-25%), Fagus (10-23%), Betula (10-21%), Juglans (11-23%), Castanea (7-16%), Carya (1120%), единично Palmae, Magnolia. Среди голосеменных преобладает пыльца Taxodiaceae (12-17%) с участием Cupressus (1-11%), Sequoia (6%), Tsuga, Pinus (по 2-5%), Ginkgo (1-5%), Ephedraceae (2-7%).

Средние и верхние слои сакараульско-го яруса характеризуются палинозонами IV (обр. 15), V (обр. 16, 17, 18), VI (обр. 19, 20, 21) разреза Шихзагирли2. Палино-зоны IV и VI представлены пыльцой исключительно голосеменных. Соответственно в палинозоне IV отмечена пыльца Taxodiaceae (83%), Pinaceae (17%), в па-линозоне VI – только пыльца Ginkgo (10 зерен).

Палинозона V (обр. 16, 17, 18) характеризуется преобладанием пыльцы Fagus

(11-29%), Quercus (7-26%), Juglans (1020%), Castanea (7-13%), Betula (6-9%), Carya (6-11%) и единично Palmae. Среди голосеменных присутствует пыльца Taxodiaceae (10%), Cupressaceae (8%), Pinaceae (3%), Ephedra (4-6%) и единично Cedrus, Ginkgo.

Нижний миоцен, коцахурский ярус

Нижние и средние слои коцахурского яруса характеризуются палинозоной VII (обр. 22,23) разреза Шихзагирли. Среди покрытосеменных доминирует пыльца Quercus (9-12%), Fagus (11-12%), Juqlans, Carya (по 8-12%), Castanea (10-13%), Betula (6-14%), а также Magnolia, Palmae и другие. Хвойные представлены пыльцой Taxodiaceae (10-12%), Pinaceae (3-5%), Sequoia (5%), Tsuga (6%), Ephedra (6%) и единично Ginkgo, Cupressaceae.

Верхние слои коцахурского яруса характеризуются палинозоной VIII (обр. 24, 25) разреза Шихзагирли. Пыльца хвойных в образце не встречена, среди покрытосеменных присутствуют только Juglans (45%), Betula (5%), Alnus (20%). Среди спор отмечено максимальное на протяжении спектра присутствие папоротников семейства Cyatheaceae.

Обсуждение результатов

В позднем палеогене Кавказ был представлен архипелагом крупных и мелких островов в океане Тетис. В раннем олигоцене большие островные суши Большого, Малого Кавказа и восточная часть Курин-ской впадины в результате тектонических движений значительно расширились и на отдельных участках приобрели горный рельеф, высоты которого не превышали 500 м [18, 19].

Хадумский горизонт (основание майкопской свиты). На островных сушах юго-восточной оконечности Большого Кавказа господствовала лесная растительность, представленная тропическими вечнозелеными влаголюбивыми формами наряду с мезофильными теплоумеренными и умеренными. Лесные формации без ярко выраженного доминанта были представлены смешанными хвойно-широколиственными орехово-буково-дубовыми лесами с участием хвойных пород Cedrus, Abies, Tsuga, Larix; субтропическими лесами с участием вечнозеленых элементов (Laurus, Magnoliaceae, Cupressaceae) и влажными низинными и приречными лесами из Taxodium, Carya, Ulmus, Morus с участием пальм по морскому побережью. Небольшие абсолютные высоты, низкое процентное соотношение пыльцы голосеменных и отсутствие в их составе основных лесообразующих элементов свидетельствуют о том, что чистые хвойные леса в хадуме не формировались. Присутствие в спектрах элементов субтропической и тропической флоры говорит о высоком режиме температур и увлажнении в это время.

Ранний олигоцен (рюпельский ярус). Полидоминантные влажные хвойношироколиственные леса продолжают доминировать. В широколиственных формациях, по сравнению с хадумским веком, некоторое преимущество получает орех, а не бук. Увеличивается разнообразие представителей вечнозеленых восточноазиатских и тропических флор (Sarococca, Engelhardtia, Cyatheaceae). А среди голосеменных растений отмечаются роды, принадлежащие американо-средиземноморско-азиатской, восточноазиатской, североамериканской (пихта, кедр, секвойя, глиптостробус, кипарис, гинкго) географическим группам. Одновременно единично появляются панголарктические представители листопадной умеренной флоры – береза и ольха, отмечается сосна, отсутствующие в хадумском горизонте. Субтропические, средиземноморского типа леса были образованы как вечнозелеными, так и листопадными породами -магнолией, лавром, кипарисом, карией, мирикой. Заболоченные речные и морские террасы занимали формации из болотного кипариса, ольхи и речного кедра. Ксерофиты – сумах, фисташка, эфедра – осваивали сухие открытые пространства. По песчаным побережьям произрастали пальмы.

Наличие в составе флоры видов и родов, произрастающих в условиях с высокой и избыточной влажностью воздуха и почвы (секвойя, гинкго, таксодиум, глип-тостробус), свидетельствует о высоком режиме увлажнения. Присутствие панголарктических родов Betula, Pinus и ксерофитов американо-средиземноморскоазиатской флоры Pistacia, Rhus говорит о меняющихся в сторону похолодания и иссушения условиях климата и начале дифференциации растительных сообществ. Одной из причин таких изменений явилось увеличение общей площади суши и её абсолютной высоты.

Начало позднего олигоцена (хаттский ярус). Основные типы лесных формаций и их распределение сохраняются. На этом фоне отмечается расширение заболоченных таксодиевых ассоциаций с участием Glyptostrobus. В составе полидоминант-ных хвойно-широколиственных лесов уменьшается доля представителей панголарктической группы (Betula, Corylus) и возрастает роль восточно-азиатского рода Engelhardtia – обитателя вечнозеленых влажных лесов Индии, Китая, Малайского архипелага. Этот период характеризуется более благоприятными условиями для обитания гигро- и термофильных пород относительно предыдущего этапа олигоцена.

Середина позднего олигоцена (хатт-ский ярус) характеризуется перераспределением доминантов в хвойношироколиственных лесах с участием восточноазиатских, североамериканских и средиземноморских элементов. На смену мезофильному ореху приходят умеренные и более холодоустойчивые горные породы (бук, дуб, каштан), увеличивается роль сосны. Появляются мелколиственные представители панголарктической географической группы – лещина, береза, восковник. Среди хвойных пород присутствуют роды, устойчивые к низким зимним температурам, – сосна, кедр, лиственница. Это свидетельствует о пониже- нии среднегодовых температур. Сокращение заболоченных таксодиевых формаций и расширение ксерофитных редколесий (можжевельник, эфедра, сумах) с участием трав (маревые) говорит об иссушении. Эти изменения, происходившие в составе субтропической вечнозеленой гигрофильной и мезофильной с элементами тропической растительности флоры, явились следствием проявления сезонности в распределении как температур, так и осадков. Родовой и видовой состав флоры отличается присутствием наибольшего количества умеренных представителей за весь олигоцен.

Конец позднего олигоцена (хаттский ярус). Во влажных полидоминантных лесах вновь увеличивается доля ореха на фоне дуба, бука и хвойных пород – гинкго, секвойи, тсуги. Лещина продолжает оставаться основным элементом подлеска. Роль панголарктических элементов – березы и сосны, появившихся в период похолодания, заметно уменьшается. Состав влажных приречных и низинных лесов обогащается средиземноморскими и восточноазиатскими элементами (кария, пте-рокария, мирика, ольха, ильм). В прибрежно-морских формациях участвовали пальмы. Расширяются заболоченные формации с участием болотного кипариса, в составе которых также участвует восточно-азиатский род – глиптостробус – обитатель заболоченных лесов на залитых водой трясинах. Это говорит о высоком уровне как почвенного, так воздушного увлажнения. Общий состав и распределение родов в группе покрытосеменных и голосеменных растений сходны с ранне-олигоценовым этапом (низы рюппеля) и свидетельствуют о повышении среднегодовых температур и увлажнения относительно середины позднего олигоцена (средний хатт). Определенные нами методом ареалограмм для этого периода количественные показатели климата по разрезу Исламдаг составляли для января 9–130, июля 26–290 ^оС, среднегодовое количество осадков 1000–1500 мм [6].

Палинокомплексы позднего майкопа (ранний миоцен) свидетельствуют, что преобладающим типом растительности и в раннем и в среднем майкопе были леса, среди которых выделялись прибрежные морские на заболоченных почвах из болотного кипариса, мирики с участием пальм по песчаным побережьям; полидо-минантные многоярусные хвойношироколиственные из бука, дуба, ореха, каштана, березы с участием гинкго, кедра, тсуги, секвойи; средиземноморского типа из карии, магнолии; пойменные леса с различными видами ольхи, ивы, граба, мирики и сухие редколесья с участием сумаха, эфедры. Единичное присутствие пыльцы трав говорит о незначительной роли открытых пространств.

Эти леса существовали в достаточно влажных условиях с практически равномерным распределением осадков в течение года, о чем говорит, как наличие буковых лесов, требовательных к летней влаге и не переносящих длительных периодов засухи, так и присутствие гигрофитов (таксодиевые, мирика, гинкго, циа-тейные папоротники). Большая часть представителей семейства циатейных – это древовидные папоротники влажных горных лесов в тропических и субтропических (юг Японии и Новой Зеландии) областях.

Наличие индикаторных видов, имеющих узкий ареал распространения (гинкго, пальмы, циатейные), свидетельствует о довольно теплых условиях со среднезимними температурами в предгорье не ниже 15оС.

Выводы

Палинокомплексы майкопской серии по разрезам Перекишкюль, Исламдаг и Шихзагирли, расположенных в юговосточном окончании Большого Кавказа, характеризуются сочетанием «полтавской» паратропической эоценовой флоры (пальма, циатейные) с элементами вечнозеленой средиземноморской (магнолия, кипарис, каштан, орех) и умеренной лис- топадной флоры «тургайского» типа (бук, граб, вяз, липа, орешник). Эта растительность существовала в условиях влажного субтропического типа климата.

Во всех разрезах майкопской серии преобладает пыльца древесных пород. В группе голосеменных растений доминирует пыльца Taxodiaceae. Содержание пыльцы сосны в спектрах незначительное, ее единственный максимум (9% пыльцы древесных) приходится на средние слои хаттского яруса. В палинокомплексах раннего рюппеля впервые появляется пыльца березы, что может свидетельствовать как об активизации орогенных процессов, так и о начальном процессе похолодания и снижении среднегодовых температур.

Наибольшие изменения в составе па-линокомплексов фиксируются в середине хаттского яруса, когда возрастает количество умеренной панголарктической и ксе-рофильной средиземноморской флоры.

Палинокомплексы позднего майкопа (кавказ, сакараул, коцахур) не имеют больших различий в своем составе. От нижне- и среднемайкопских (олигоцено-вых) комплексов их отличает отсутствие пыльцы лавра, однако ископаемая древесина Laurinium maicopiae Jarm. (Lauraceae) встречена в верхнемайкопских отложениях у селения Перекишкюль [22] и в более ранних отложениях встречается лавр. От нижнего олигоцена к нижнему миоцену в спектре возрастает содержание пыльцы березы и кипарисовых.

Содержание пыльцы березы до 20%, ольхи до 9% и пыльцы кипарисовых до 11% наряду с участием пыльцы представителей полтавской (Palmae, Ginkgo, Cyatheaceae) и средиземноморской флоры может служить палиностратиграфическим критерием верхнемайкопских (нижнемиоценовых) отложений и признаком их отличия от олигоценовых.