Late Carboniferous tectono-sedimentary evolution and related terrestrial biotic changes on the North Variscan and Appalachian forelands, and adjacent paralic and continental basins

Pages: 
pp. 51-67
Charles University in Prague, Faculty of Scicnce, Albertov 6, 128 43 Praha 2, Czech Republic
Abstract: 

The general characteristics of the Pennsylvanian climate, palaeogeograrhy, tectonic processes and changes of terrestrial biotas are analysed based on an extensive set of published data. Data are also presented on the geotectonic and ralaeogeographical position, as well as the tectono-sedimentary evolution of the main basins across the Euramerican coal province, and the character of the strata around the Westphalian – Stephanian boundary in these basins. Controls potentially responsible for floristic changes and the decline of the coal measures forests are discussed. Among those which have appeared in the literature, the most important are global climate change, tectonism related to the Variscan Orogeny resulting in a decrease of subsidence rate and onset of basin inversion, palaeogeographical changes related to the formation of Pangea producing orographic barriers that affected precipitation-distribution and continental drift through the latitudinal climate belts. Since all these processes operated simultaneously, the final effect on terrestrial biotas is most probably the result of an interplay of all these controls. In the North America, the most important basins with a more or less complete sedimentary record across the Westphalian – Stephanian boundary are the Western and Eastern Interior Basins, the Appalachian Basin and the Canadian Maritimes Basin, which have been interpreted as cratonic, foreland and strike-slip basins respectively. In Europe, this boundary is recorded from the South Wales and the Upper Silesian Coal Basins in the North Variscan foreland and from adjacent continental basins (Saar-Lorraine, basins of the Bohemian Massif and South Carpathian area, and the Dobrudzha Basin located on the Moesian Platform). Different palaeogeographical and geotectonic positions of the basins provide an excellent platform for comparison of common and specific features in sedimentary and palaeontological records, and consequently the identification of the most important controls operating in each basin. Finally, it may allow us to identify the main mechanism responsible for the decline of tropical mires and the accompanying floristic changes.

Станислав Оnлуштил. Позднекарбонская текmоно-седиментологическая эволюция и связанные с ней сухоземных биотических изменений в Северноварисцийском и Аnалачском форландах и в соседних nаралических и континентальньх бассейнах. Сделана общая характеристика пенсильванского климата, палеогеографии, тектонических процессов и изменений сухоземных биот. Они анализированы на основании многочисленных опубликованных данных. Приведены также данные о геотектонической и палеогеографической позиции и о тектоно-седиментационной эволюции основных бассейнов Евроамериканской угленосной провинции, а также – данные о характере отложений в этих бассейнах в конце вестфаля и начале стефана. Обсуждены возможные контролирующие факторы, которые привели к изменению растительности и к ограничению и исчезновению углеобразующих лесов. Судя по литературным данным среди этих факторов самыми важными являются глобальные климатические изменения и тектонические процессы варисцийского орогенеза, в результате которых уменьшилась скорость погружения и наступила инверсия бассейнов. Важным фактором, который привел к палеогеографическим изменениям, было образование Пангеи и соответствующих орографических баррьеров, которые оказали существенное влияние на процессы ускорения – размещения и на процессы континентального дрейфа поперек экваториальных климатических поясов. Так как перечисленные процессы происходили одновременно, конечный эффект их влияния на сухоземный биоценоз являлся по всей вероятности результатом их комплексного взаимодействия. В Северной Америке самые важные каменноугольные бассейны с более или менее полной геологической записью седиментационных процессов, проходящих через вестфаль-стефанскую границу являются: Западный и Восточный Интериор, Апалачский бассейн и бассейн Канадского побережья. Они были интерпретированы соответственно как бассейны кратона, форланда и как бассейн, обусловленный сдвиговыми движениями. В Европе эту границу можно проследить начиная с Южного Уэльса и угольных бассейнов Верхней Силезии (Северный варисцийский форланд), через соседние континентальные бассейны (Саарско-Лотарингский, Южнокарпатские бассейны и бассейны в Богемском массиве) и в Добруджанском бассейне на Мизийском платформе. Разнообразие в палеографической и геотектонической позиции всех этих бассейнов является великолепнной основой для сравнения общих и специфических особенностей седиментационной и палеонтологической записи, а также – для выявления тех самых важных факторов, которые контролировали развитие каждого из бассейнов в часности. В итоге это дает нам возможность выявить основные механизмы, которые привели к сильному ограничению территорий, занятых тропическими болотами и к соответствующим изменениям растительности.

Keywords: 

palaeoclimatology, palaeoecology, palaeogeography, terrestrial ecosystems, Pennsylvanian, Euramerican Floral Province

VOLUME 34 (1-2)/June 2004 IGCP 469 Late Westphalian terrestrial biotas and environments

Department of Biodiversity & Systematic Biology, National Museums & Galleries of Wales, Cathays Park, Cardiff CF10 3NP, United Kingdom

Department of Biodiversity and Systematic Biology, National Museums and Galleries of Wales, Cathays Park, Cardiff CF10 3NP, United Kingdom
|
Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, Acad. C. Bonchev Street, Block 24, Sofia 1113, Bulgaria
|
Department of Geology, University College of Cape Breton, Sydney, Nova Scotia, Canada B1P 6L2

Geological insitute, Bulgarian Academy of Sciences, Acad. G. Bonchev Street, Block 24, Sofia 1113, Bulgaria

Department of Biodiversity alld Systematic Biology, National Museums alld Galleries of Wales, Cathays Park, Cardiff CF1O 3NP, UK

Maidstone Museum & Bentlif Art Gallery, St Faith’s St., Maidstone, Kent, ME14 1LH and S.H.E.S., University of Reading, UK

West-Bohemian Museum in Pilsen, Kopeckého sady 2, 30100 Plzeň, Czech Republic
|
Institute of Geology, Academy of Sciences of the Czech Republic, Rozvojová 135, 165 00 Prague 6, Czech Republic

Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, Acad. C. Bonchev Street, Block 24, Sofia 1113, Bulgaria

Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, Acad. G. Bonchev Street, Block 24, Sofia 1113, Bulgaria

lnstitute of Rural Sciences, University of Wales Aberystwyth, Llanbadarn Fawr, Aberystwyth, Ceredigion SY23 3AL, UK
|
Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, Acad. G. Bonchev Street, Block 24, Sofia 1113, Bulgaria