Глава 13. Каменноугольный период

Каменноугольная, или карбоновая, система выделена в 1822 г.
английскими геологами У. Конибиром и У. Филлипсом в Западной
Европе. Современный ее объем установлен в 1839 г. А. Седжвиком
и Р. Мурчисоном. Свое название система получила по наличию в
ее составе большого количества пластов каменного угля. Каменноугольный период начался 360 млн лет назад и завершился 286
(по схеме французских геологов — 295) млн лет назад, т. е. его
продолжительность порядка 70 млн лет.

СТРАТИГРАФИЧЕСКОЕ РАСЧЛЕНЕНИЕ И СТРАТОТИПЫ

Подразделение каменноугольной системы на отделы и ярусы в
'различных странах проведено по-разному ввиду больших отличий
в геологической истории и в составе отложений. В Англии, Бельгии, Франции и Германии карбон делится на два отдела. Это
обусловлено тем, что нижняя часть системы представлена морскими отложениями, а верхняя — континентальными. Двучленное
деление каменноугольная система имеет также на территории
США. Здесь выделены миссисипский и пенсильванский отделы.
Оба они рассматриваются в Северной Америке как особые систе-

hbi, но это предложение было отклонено Международным конгрессом по геологии карбона в 1958 г. и не было принято XXI сессией МГК в 1960 г.

Во многих регионах России и сопредельных государств каменноугольная система целиком представлена морскими о сложениями с богатым комплексом ископаемых остатков. Детальное
изучение фаунистических комплексов и их распределения по разрезу позволило выделить в ее составе ряд ярусов, которые получили международное признание (табл. 13.1).

Таблица 13.1 Общие стратиграфические подразделения каменноугольной системы

Россия	Западная Европа	Северная Америка
Отдел	Ярус	Отдел	Ярус	Система
^Верхний	гжельский Cag касимовский СзК	верхний (силезский)	стефанский вестфальский намюрский	пенсильванская
СреДний	московский СгШ башкирский С;Ь
Нижний	серпуховский CiS визейский с]у турнейский Cit	миссисипска
нижний (динантский)	визейский турнейский

 

Согласно предложению французских стратиграфов, граница
между нижним — динантским и верхним — силезским отделами
проводится между визейским и серпуховским (намюрским) ярусами, а в России между серпуховским и башкирским. Эти различия связаны с тем, что западноевропейская шкала отражает распространение в нижнем карбоне, в динанте, карбонатных фаций,
которые протягиваются от Британии через Францию и Бельгию в
Германию, и развитие в верхнем карбоне, в силезском отделе, в
частности в Силезии, обломочных образований с возрастающей
степенью угленосности. Широкое распространение морских отложений и обилие фауны в России обусловили построение детальной
биостратиграфической шкалы карбона с выделением не двух, а
трех отделов. На состояние американской схемы деления карбона
повлияло резкое отличие между морским, в основном карбонатным, миссисипием и паралическим угленосным пенсильванием.
Эта граница совпадает с границей нижнего и среднего карбона в
России.

?41

Турнейский ярус получил название от г. Турне в Бельгии. Он
был выделен К. Конинком в 1842 г. Ярус слагается известняками,
содержащими большое число гониатитов, присутствует масса фораминифер.

Визейский ярус назван по г. Визе в Бельгии. Выделен К. Дюроком в 1882 г. Визе является верхним ярусом динантского отдела Западной Европы или средним ярусом нижнего карбона России. В стратотипическом разрезе выражен известняками, в которых обильно представлены гониатиты, фораминиферы и конодонты.

Стратотипической местностью серпуховского яруса является
центральная часть Восточно-Европейской платформы. Свое название ярус получил в 1890 г. от г. Серпухова по предложению
С. Н. Никитина как эквивалент нижнего намюра (см. ниже). Длительное время геологи пользовались западноевропейской шкалой
и лишь в 1974 г. самостоятельный серпуховский ярус был восстановлен в стратиграфической шкале. В стратотипическом районе
он включает тарусский, сташевский и протвинский горизонты,
представленные карбонатно-терригенными породами с остатками
фораминифер, брахиопод, конодонтов, по которым проводится зональное деление.

Башкирский ярус был установлен С. В. Семихатовой в 1934 г.
в Горной Башкирии, где в нем имеются обильные остатки аммоноидей. В состав башкирского яруса входят краснополянский, северокельтменский, прикамский, черемшанский и мелекесский горизонты. В известняках, мергелях и известковистых песчаниках
наряду с аммоноидеями встречаются брахиоподы, кораллы и фораминиферы.

Московский ярус был установлен в 1890 г. С. Н. Никитиным в
Подмосковье. Справедливости ради надо отметить, что впервые
это название было предложено еще Р. Мурчисоном для известняков с остатком брахиопод карбона, широко распространенных в
Подмосковье.

На основании обильной и разнообразной фауны проведено детальное расчленение московского яруса. В качестве синонима этого яруса в Западной Европе в 1893 г. предложен вестфа-тьский
ярус, содержащий обильные остатки флоры. Долгое время название «московский ярус» относилось ко всему среднему отделу
карбона. Ярус слагается известняками и на основании фаунистических комплексов разделяется на 4 горизонта: верейский, каширский, подольский и мячковский. Наряду с брахиоподами встречается большое количество аммоноидей, фораминифер и конодонтов.

Касимовский ярус является синонимом тегулиферового горизонта. В качестве самостоятельного горизонта он был установлен
В. М. Даньшиным в 1947 г. В том же году Г. И. Теодорович предложил перевести его в ранг яруса, что и было сделано решением
Межведомственного стратиграфического комитета в 1985 г. В
стратотипической местности в Подмосковье касимовский ярус раз-

Рис. 13.1. Сводные стратиграфические разрезы каменноугольных отложений. Условные обозначения см. на рис. 8.1

16*

Рис. 13.1
244

Рис. 13.1

деляется на кревякинский, хамовнический, дорогомиловский и
яузский горизонты. Все они слагаются известняками, мергелями и
известковистыми песчаниками, содержащими обильные комплексы
фораминифер.

В конце XIX в. С. Н. Никитин в качестве самостоятельного
выделил и гжельский ярус (от г. Гжель в Подмосковье). В известняках присутствуют аммоноидеи, фузулиниды и брахиоподы.

В западноевропейской шкале в составе верхнего карбона выделяют намюрский, вестфальский и стефанский ярусы. Намюрский ярус отвечает серпуховскому и трем нижним горизонтам
башкирского яруса. Вестфальский соответствует верхней половине
башкирского и московскому ярусам, а стефанский ярус — касимовскому и гжельскому. Для морских отложений среднего и верхнего карбона повсеместно в мире применяется деление, разработанное в России.

Некоторые разрезы каменноугольных отложений представлены
на рис. 13.1.

ОРГАНИЧЕСКИЙ МИР

В составе органического мира каменноугольного периода сильно снижается роль древнепалеозойских форм. Еще задолго до
наступления периода вымирают древнейшие представители наземной флоры — риниофиты. В начале карбона вымирают последние
граптолиты, полностью теряют свое значение трилобиты и гигантские раки, снижается численность наутилоидей. На смену некогда
господствующим группам пришли иные отряды и классы растительного и животного царства. Наиболее примечательной чертой
каменноугольного периода является пышное развитие древесной
наземной растительности, покрывавшей все континенты. Важная
особенность — появление в середине периода новой группы наземных позвоночных — пресмыкающихся.

Органический мир морей в этот период очень своеобразен, хотя в его составе продолжали существовать все те типы животных,
что и в более ранние периоды. Широким развитием стали пользоваться фораминиферы, в частности фузулиниды, замковые брахиоподы, гониатиты, четырехлучевые кораллы, мшанки, морские лилии и древние морские ежи. Несмотря на кажущееся сходство с
девонскими организмами, во всех перечисленных группах произошло значительное обновление состава семейств, родов и видов.
Различные органические остатки изображены на рис. 13.2 и 13.3.

Одной из наиболее важных и характерных групп беспозвоночных животных являлись крупные фораминиферы со сложно построенной спиральнозавитой раковиной, относящиеся к семейству
фузулинид (Fusulina, Triticites). Фузулиниды в каменноугольных
отложениях встречаются в массовом количестве, являются породообразующими и имеют большое стратиграфическое значение.

Широко распространены замковые брахиоподы, хотя по сравнению с девонским периодом количество родов несколько сокра-

Рис. 13.2. Характерные представители каменноугольных организмов.
Простейшие: 1 — Fusulina (Са—Сз), 2 — Schwagerina (Сз). Кораллы: 3 —
Chaetetes (Ci—Ca), 4 — Syringopora, 5 —Lonsdaleia, 6а и 66 — Caninia. Древние морские ежи: 7 — Archaeocidaris (Ci—Cz). Гониатиты: 8 — Aganites, 9 —
Gastrioceras. Брахиоподы: 10 — Unispirifer (Ci), 11 — Choristites, 12 — Neospirifer (Ci—P), 13 — Productus, 14 — Gigantoproductus (Ci), 15 — Dictyoclosus (Ci—P). Гастроподы: 16 — Bellerophon, 17 — Euomphalus

Рис. 13.3. Некоторые организмы каменноугольного периода.

Морсьие лилии: / — Poteriocrinus multiplex, 2 — Cromocrinus; панцирноголовые
земноводные: 3 — Dolichosoma, 4 — Scineosaurus, 5 — Protophasma dumasu —
гигантское насекомое карбона

тилось. Резко изменился их родовой и видовой состав. Преобладали спирифериды Unispirifer, Spirifer, Choristites, Neospirifer и
особенно продуктиды — Avonia, Buxtonia, Ovatia, Dictyoclostus, в
основном их крупные представители. Причем некоторые из них, в
частности Gigantoproductus, достигали размеров до 40 см.

Продолжали развиваться агониатиты и гониатиты. В начале
периода они были немногочисленны, но с середины карбона их
количество и разнообразие заметно увеличились. Гониатиты продолжали эволюционировать, что отразилось в усложнении лопастной линии и скульптуры раковины. Гониатиты, так же как и фузулиниды, являются важнейшими группами, используемыми для
дробного стратиграфического расчленения каменноугольных отложений. Карбон был также временем расцвета четырехлучевых кораллов. Распространены как одиночные (Caninia, Amplexus), так
и колониальные (Lonsdaleia, Lithostrotion, Pelalaxis) формы.
Последние вместе с хететидами, табулятами и мшанками участвовали в рифовых постройках.

Существенное значение в каменноугольной фауне имели игло-

кожие. В начале карбона вымирают последние представителидревней группы стебельчатых иглокожих (карпоидеи, цистоидеи,
текоидеи), зато большое развитие получили морские ежи, морские
лилии и бластоидеи. В морях были достаточно широко представлены губки, остракоды, конодонты, гастроподы и двустворчатыемоллюски. Причем последние населяли и пресноводные бассейны.
Довольно много гастропод с плоскозавитыми раковинами — Ве1lerophontidae, Euomphalidae.

Из членистоногих большое распространение получили насекомые. Это скорее всего было связано с пышным расцветом наземной
растительности. Насекомые представлены подклассом древнекрылых Palaeoptera, которому из современных насекомых принадлежат стрекозы и поденки. В каменноугольном периоде насекомые
были единственными представителями летающего животного мира.
Не встречая врагов и конкурентов, они могли свободно развиваться и нередко достигали гигантских размеров. Например, Protophasma dumasii имела размах крыльев в 70 см.

К началу каменноугольного периода резко сокращаются в количестве панцирные рыбы и преобладающее значение получают
лишенные внешних костных покровов акулоподобные хрящевые
рыбы. Кроме них в карбоне известны земноводные — стегоцефалы.
Одни из них напоминали ящериц, другие — змей и крокодилов.
Все'они обитали в сырых лесах, болотах и замкнутых водоемах.

В середине периода появились первые рептилии — пресмыкающиеся. К ним принадлежали котилозавры, у которых тело было
покрыто ороговевшей кожей. В отличие от земноводных этим животным для размножения уже не требовалась водная среда. Они;

откладывали яйца, защищенные известковой раковиной, в укромных местах суши. Среди пресмыкающихся были хищные, растительноядные и насекомоядные представители.

Каменноугольный период знаменует собой начало совершенно
нового этапа в развитии растительности. Группы растений, появившиеся в девоне, в карбоне получили свое дальнейшее развитие.
Основной фон растительного покрова составляли древовидные,
плауновидные, членистостебельные, папоротники, птеридоспермы
и кордаитовые (рис. 13.4).

Плауновидные — наиболее распространенные растения карбона, типичными представителями их были своеобразные растения —
лепидодендроны. Некоторые из них достигали высоты 30—40 м.
Они имели толстые стволы и сильно разветвленную крону. Высокие прямые, лишенные ветвей стволы достигали в поперечнике
1—2 м, лишь в своей верхней части дихотомически разветвлялись,
образуя густые кроны. Стволы лепидодендронов были густо усеяны мелкими листьями, которые отпадали, оставляя после себя
своеобразную чешуйчатость.

Другой не менее важной группой каменноугольных споровых
растений были папоротники. Большую роль среди них играли
крупные древовидные формы со сложными сильно расчлененными
перистыми листьями.

249'

Тис. 13.4. Ископаемые растения каменноугольного периода. Папоротники: / —
Sphenopteris, 2 — Neuropteris, 3 — Pecopteris. Каламиты и клинолисты: 4 —
Asterocalamites, 5 — Annularia, 6 — Sphenophyllum; 7 — ствол сигилярии; 8 —
Cordaites

Широко распространенной группой наземных споровых растений являлись каламиты и клинолисты — древовидные растения,
родственные современным хвощам. Большое значение приобрели
примитивные голосеменные папоротникообразные — птеридоспермиды — Neuropteris, Pecopteris. Они размножались семенами, а
способность пережидать засушливые времена года давала им преимущество в заселении удаленных от морских побережий участков
суши. Особую группу голосеменных папоротникообразных составляли кордаиты, появившиеся в конце раннего карбона. Они обладали крупными линейно вытянутыми или ланцетовидными листьями с почти параллельным жилкованием. В это же время появились
первые хвойные, а в самом конце карбона — гинкговые.