Эволюция органического мира и биотические кризисы LVI сессия палеонтологического общества санкт-Петербург 2010

Значительное обеднение биоты, характерно для песковских отложений мячковского горизонта Московской синеклизы и верхней части волонгской свиты Северного Тимана. Снижение таксономического разнообразия различных групп фауны проходит на фоне многократных регрессий (Кабанов, 2008). Кризису предшествовала радиация массивных колониальных кораллов, формировавших в коробчеевское время латерально прослеживающиеся пояса биогермов. Сопутствующее широкое развитие фузулинидовых ассоциаций позволяет интерпретировать это время как вспышку разнообразия и радиации хлорозойной биоты, скорее всего связанную с температурным режимом межстадиала. Вымирание массивных колониальных кораллов в конце мячковского века рассматривается как индикатор средне-пенсильванского события. В конце мячковского века зафиксировано резкое падение δ¹³C и тренд к увеличению δ¹⁸O, что интерпретируется как начало длительного похолодания, продолжавшегося в течении касимовского и гжельского веков.

Среднеартинское событие ранней перми связано с вымиранием многих типичных представителей хлорозойной биоты (палеоаплизины, колониальные массивные ругозы, фузулиниды) широко распространенной в мелководных шельфовых фациях в бассейнах Урала, Тимана, Русской платформы в предкризисный интервал с середины ассельского века до первой половины артинского века. Характерна радиация колониальных кораллов и формирование органогенных построек, в которых колониальные ругозы сем. Kleopatrinidae и Durhaminidae были каркасообразующими. Событие рассматривается как экологический кризис, завершившийся сменой теплолюбивых фузулинидово-коралловых ассоциаций на губково-остракодово-мшанковые с одиночными мелкими ругозами (циатаксониевая фауна). Минимум значений δ¹⁸O до -7 ‰ установлен в конце иргинского времени артинского века. Для этого уровня фиксируется понижение значений углерода. Абиотические изменения интерпретируются как регрессивный максимум на фоне повышения температур бассейна. В нижнепермских отложениях Северного Тимана были проанализированы данные по биогенному карбонату раковин брахиопод из илибейской, нерминской и комичанской свит. Они показали значения  6,3 ‰ δ¹⁸O для образцов из илибейской свиты верхней части тастубского горизонта,  8,3 ‰ δ¹⁸O в начале артинского века и -7,6 ‰ δ¹⁸O на уровне саргинского горизонта с последующим облегчением кислорода. Зафиксирован незначительный положительный скачок 0,6 ‰ ¹⁸O в начале саргинского времени свидетельствующий о падении температуры бассейна. В качестве причины можно рассматривать ингрессию холодных вод из океана Панталассы, проявившуюся в осадконакоплении глубоководных спикулитов дивьей свиты, «пачки зеленых мергелей» или их аналогов (Средний Урал, Северный Тиман).

Событие в конце гваделупия (средняя пермь) интерпретировалось как кризис первого порядка (Kossovaya, 1995) или как глобальное мидийско/джульфинское событие (Коссовая, Котляр, 2000; Котляр и др., 2004). Установлено исчезновение колониальных кораллов вблизи кровли чандалазского горизонта средней перми Южного Приморья и смена комплекса ветвистыми примитивными ругозами Calophylloides kabakovitchae (Iljina). Изменения фиксируются в верхней части чандалазской свиты в разрезе Сенькина Шапка и в Находкинском рифе (Беляева, 1987; Котляр и др., 1987; Kotlyar et al., 2007). В последнее время событие, названное по наиболее типичному разрезу событием Камура («Kamura event», Isozaki, 2007), выявлено вблизи границы кептенского и вучапинского ярусов в Японии. Аномально высокие значения от 5 до 8 ‰ δ ¹³C установлены в интервале от верхней части зоны Yabeina (фузулиниды) до зоны обеднения фауны; кровля последней совпадает с уровнем массового вымирания (Isozaki et al., 2007). Сокращение разнообразия кораллов в разрезах Южного Приморья происходит ниже границы вучапинского яруса, что приблизительно соответствует нижней границе обедненного интервала («stress interval», Izosaki et al., 2006) Японии.

Детальные палеонтологические исследования и применение хемостратиграфических методов дают возможность дополнить календарь биотических событий позднего палеозоя и сопоставить их с климатическими изменениями и эвстатическими колебаниями уровня Мирового океана.

В.И. Краснов (СНИИГГиМС)

Как же в современной науке формулируется понятие слова «кризис»? Большая советская энциклопедия (1973, с. 425) дает такое толкование: «кризис (от греческого krisis) – решение, поворотный пункт, исход, переломный момент, тяжелое переходное состояние, обострение, опасное неустойчивое положение». Это определение практически полностью согласуется с тем пониманием кризиса, которое употребляется в геологической науке и более всего тогда, когда возникает необходимость восстановить историю геологического развития планеты Земля и ее отдельных регионов.

Тем не менее, возникает чрезвычайно много проблем, связанных с этим понятием, особенно в связи с пониманием эволюционных процессов в геологической истории. Геологической общественности хорошо известны представления, в которых отрицалось значение катастроф в пользу эволюции. Они особенно успешно развивались на основе изучения органического мира (Давиташвили, 1969; Катастрофы, 1985).

Были и исследователи, которые считали катастрофы и, соответственно, связанные с ними кризисы в развитии органического мира и костной материи более значимыми для восстановления истории геологического развития.

Дискуссии о том, что важнее, происходили на протяжении значительного времени. Они продолжались и в середине ХХ века, особенно в России, где теория катастроф подвергалась серьезной критике (Давиташвили, 1969; Леонов, 1975 и др.).

Анализируя, имеющуюся на сей счет геологическую литературу, необходимо признать, что при всей сложности проблемы об истории развития нашей планеты, постепенное и медленное ее развитие и, в том числе, органического мира есть истина, которая не может ныне подвергаться сомнению. Сюда же следует отнести и те катастрофические процессы, которые происходили на протяжении всей истории геологического развития Земли.

Эти два, казалось противоположных, но очень важных процесса тесно взаимодействуют друг с другом. Они имеют глубочайшие корни, связанные со многими явлениями, главным образом, космического порядка. Более того, нельзя не сделать вывода о том, что кризисы являются непосредственной составной частью развития, в том числе постепенного, поступательного, совершенствующегося, которое принято научным сообществом называть эволюционным, несмотря на не совсем точное порою применение в научной литературе самого понятия слова «эволюция» (Краснов В.И., 2009).

В геологической летописи мы нередко фиксируем геологические события, в которых один комплекс ископаемых организмов резко меняется на другой, но перерыва в осадках вроде бы не наблюдается. Внешне это одни и те же известняки и, тем не менее, окаменелости разные.

Можно ли в этом случае говорить о катастрофе и кризисе. Безусловно можно. Кризис связан, очевидно, с изменениями каких-то физико-географических условий, возможно, климата или солености вод, их тепловодности, приспособлением к среде обитания, но так или иначе, это, конечно же, связано с космическими явлениями, а все остальное – их следствие.

Среди этих «остальных» особое значение имеют биотические кризисы, которые установлены на границе кембрия и ордовика, когда практически началось вымирание трилобитов и развитие таких групп организмов как замковые брахиоподы. Далее уже в переходной стадии от ордовикского к силурийскому периоду начинают свое развитие кораллы, а в конце силура – рыбы и даже наземные растения. Вот такие биотические кризисы, оказалось, влияют на развитие и совершенствование органического мира. Они тесно связаны с процессами, которые принято в науке называть эволюционными, но может быть, этому явлению есть иное объяснение? В этом отношении немаловажное значение имеют геологические процессы, связанные с трансгрессиями и регрессиями морских и океанических вод. Так уж сложилось в геологической практике, что с трансгрессиями мы связываем постепенное развитие костной материи и органического мира, а с регрессиями – перерывы, и соответственно кризисы, но нельзя ли взглянуть на эту проблему несколько иначе? Ведь наступление трансгрессии морских вод в привычную для жизнедеятельности пресноводных и наземных организмов среду свидетельствует о процессах, ведущих к изменению условий осадконакопления и той самой среды обитания, к которой привыкли пресноводные организмы, к затоплению привычных для них жилищ, уничтожению источников питания. Это ли не катастрофа? Это ли не кризис, который в геологической истории может быть запечатлен без каких-либо видимых следов перерыва в осадконакоплении, но с фиксацией различных осадков с органическим заполнением.

Подобные же выводы можно, очевидно, сделать и в отношении регрессий. Уходят морские и океанические воды, исчезают привычные для морских обитателей условия среды, меняются связи водных бассейнов, пути миграции, соленость, климат, появляются наземные существа, которые приспосабливаются к новым условиям среды обитания и этот процесс надо относить к явлениям, которые характеризуют полнейшее изменение условий среды осадконакопления и обитания живых существ. Появляются иные осадки, иные обитатели. Эти процессы могут быть связаны, в том числе, с интенсивностью эвстатических колебаний Земной коры, которые, конечно же, зависят от ее внутренних процессов, солености морских и океанических вод, изменений климата, содержания микроэлементов, влияния радиации, падения крупных метеоритов, изменяющих форму рельефа и газовый состав атмосферы, солнечной радиации, характера ультрафиолетового излучения и т.д.

Все это существенно оказывает влияние на изменение осадков, геодинамики, палеогеографии, ландшафтов, то есть среды обитания организмов. Геологической практикой доказаны явления глобальных и локальных кризисов. К примерам зависимости органического мира от глобальных кризисов можно добавить кризис, связанный с угасанием трилобитов к концу перми, вытеснение их головоногими моллюсками и панцирными рыбами. Этот процесс эволюционный, тем не менее, для трилобитов он является кризисным – трилобиты исчезают навсегда. Вымирание в раннем девоне граптолитов, очевидно, было связано с обмелением морских бассейнов, закрытием путей миграции, изменениями морских течений, температуры вод и др. Говоря о локальных кризисах можно привести примеры, связанные хотя бы с историей геологического развития в девоне Алтае-Саянской области:

– кризис, приуроченный к отсутствию осадконакопления и магматизма в лохковском и пражском веках раннего девона в Горном Алтае и восточной части Алтае-Саянской области;

– кризис, соответствующий позднему эйфелю (Сибириячихинский структурно-фациальный район в Горном Алтае), эйфельскому веку и раннему живету (Онгудайско-Куратинский, Коргонско-Холзунский, Чагано-Узунский и Юстыдский структурно-фациальные районы в Горном Алтае);

– кризис позднего франа-фаменского века (весь Горный Алтай).

Во времена таких кризисов формируются новые ландшафты – равнины нередко со слабым пассивным разрушением осадков, развитием речных долин и даже горных сооружений, что, как правило, связано с периодами сжатия нашей планеты со стороны ее северного и южного полюсов. В приэкваториальной части это ведет к формированию горных сооружений, разломов, горстов, грабенов, сдвигов, активности магматизма. Оказывается, что и локальные кризисы так или иначе связаны с глобальными процессами – тем же сжатием земной коры со стороны полюсов, ведущим к усилению трансгрессии в направлении к экватору и активной геодинамической деятельности в приэкваториальной части к концу сжатия. Растяжение Земной коры к северу и югу от экватора ведет к регрессии, ослаблению в последующем геодинамики и магматизма. И то и другое завершается своеобразными кризисами различной длительности и разного масштаба.

Выводы:

– кризисы в геологической истории и развитии органического мира тесно связаны с процессами эволюции в современном ее понимании; они составляют единый неразрывный процесс геологической истории планеты и ее отдельных регионов;

– локальные процессы и кризисы в значительной степени зависят от глобальных процессов, в основе которых – влияние космоса; следует иметь ввиду, что наша планета составляет лишь самую малую микроскопическую его часть;

– естественно все, что происходило и происходит ныне связано с явлениями в космосе; здесь имеются ввиду и процессы развития, непосредственно составной частью которых являются кризисы.

Благодаря стратиграфии и палеонтологии геологическая наука имеет возможность познать многие процессы, происходившие на Земле в далеком прошлом и это необходимо учитывать при изучении геологических разрезов, в которых фиксировано время формирования осадков, геодинамические, палеогеографические особенности осадконакопления и магматизма, трансгрессии и регрессии, химический состав атмосферы, условия формирования осадков и жизнеобеспечения органического мира. Именно поэтому сами по себе такие науки как стратиграфия и палеонтология настолько важны для понимания истории развития планеты и выявления причин концентрации в определенных породах полезных ископаемых, что они не могут ограничиваться лишь описанием состава геологических разрезов и ископаемых организмов. Каждый раз они должны раскрывать самые существенные проблемы исторического значения и отвечать на вопросы, как и почему произошли те или иные события, запечатленные в осадках и магматических образованиях.

Е.В. Краснов, А.Ю. Романчук

(Российский гос. ун-т, Калининград)
РАЗНООБРАЗИЕ МОЛЛЮСКОВ В ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ИСТОРИИ

БАЛТИЙСКОГО РЕГИОНА (ПАЛЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ АСПЕКТ)

Более подробно изучены морские отложения следующего межледниковья – микулинского. В этот период в Балтийской котловине существовало теплое Эемское море, которое во второй половине этого времени сменил более холодноводный бассейн с Portlandia. Во время максимального распространения оно широкими проливами сообщалось с Атлантическим океаном на западе и с Белым морем на севере. Возможно, именно в это время в балтийскую акваторию проникали арктобореальные виды двустворчатых моллюсков (в частности, Cardiidae). Осадки этого моря обнаружены во многих местах в Карелии и Финляндии, на Карельском перешейке, северо-западнее Таллинна, в районе Гданьска и дельты р. Висла, на острове Рюген и на территории Дании (Гуделис, 1976).

Мгинская (эемская) трансгрессия произошла в рисс-вюрмскую (микулинскую) эпоху после продолжительного днепровско-московского похолодания климата и существования покровного Скандинавского ледника. Мгинский водоем был наиболее крупным плейстоценовым бассейном. В середине межледниковья уровень моря был близок к современному. По некоторым новым данным морской бассейн в Балтийской котловине продолжал существовать даже в нижнем и среднем вюрме (Блажчишин, 1998).

Историю собственно Балтийского моря принято начинать с момента деградации последнего ледникового покрова и образования системы приледниковых озер (БЛО). С началом межстадиала (12,7 тыс. лет назад) образовалось Южно-Балтийское озеро (Квасов, 1975). В позднечетвертичных осадках получены доказательства проникновения соленых вод в Балтику (Blazhchishin, 1982), что выражается в увеличении содержания бора и повышении минерализации поровых вод. Солоноватоводная фауна и флора в этих условиях в массовом количестве не успевала развиваться, но, тем не менее, продолжала существовать. В.К. Гудялис (1985), предлагал рассматривать эти вторжения вод, как морские фазы.

Уровень БЛО в периоды Биллингенской катастрофы упал на 26 м и сравнялся с уровнем океана (Nilsson, 1970). Через Средне-Шведский пролив в Балтийскую котловину стали вновь медленно проникать морские воды. Лишь через 300 лет они достигли берегов Финляндии. Образовалось Иольдиевое море, которое было солоноватым лишь в Северной Балтике и Финском заливе, а южнее оставалось пресным водоемом.

В связи с изостатическим поднятием Фенноскандии и полным закрытием Средне-Шведского пролива, море постепенно превратилось в Анциловое озеро. Трансгрессия достигла максимума 8200-8400 лет назад, после чего уровень водоема вновь превысил уровень океана (Блажчишин, 1998).

Начальная фаза атлантической (фландрской) трансгрессии в Балтике выделяется как стадия Мастоглоя (по диатомее Mastogloia). Признаки этой трансгрессии отмечены в южных районах Балтики, в Эстонии, Швеции и Финляндии. Конец фазы Мастоглоя и начало следующей Литориновой стадии соответствует регрессии, когда уровень моря был на 20 м ниже современного. В течение Литоринового этапа, который охватывает атлантическую и суббореальную фазы, сменилось несколько трансгрессивно-регрессивных циклов. Максимальный уровень Литоринового моря (на 3-4 м выше современного) был достигнут в эпоху климатического оптимума голоцена – около 6 тыс. лет назад. Наибольшее видовое разнообразие моллюсков, характеризующих эту эпоху, установлено по разрезам северной Литвы (Damusyte, 2002). Многочисленные Cardium (Cerastoderma) edule, C. glaucum, C. crassum превосходной сохранности, встреченные совместно с Macoma calсarea, M. balticа, Mytilus edulis и др., судя по ассоциации, обитали в солоноватоводном бассейне (5-10 ‰) на глубине 5-10 м.

Современная субфоссильная фауна балтийских Bivalvia (от 4 тыс. лет и до наших дней) по составу видов значительно беднее и представлена на пляжах разрозненными штормовыми танатоценозами с Mytilus edulis, Macoma baltica, Mya arenaria, Cardium (Cerastoderma) rusticum (Романчук, 2006, 2007; Краснов и др., 2009), что указывает на ухудшение экологических условий обитания моллюсков по сравнению с предшествующими временами. Массовые выбросы створок Mytilus edulis на Зеленоградский пляж, по наблюдениям авторов, происходили в конце января, в весенне-летний период (за исключением июля) и в сентябре 2009 г. Второй по численности вид Macoma baltica больше всего представлен в январских, февральских, майских и летних сборах. Третье место по численности занимали створки Mya arenaria, которые достигали максимальных значений в мае, июне и августе. C. rusticum встречалась значительно реже, но в мае численность створок этого вида достигла максимума. Минимальные количества выбрасываемых на пляж створок пришлись на начало декабря 2008 г. Значительные колебания численности моллюсков связаны, вероятнее всего, с сезонными изменениями температурных условий и гидродинамических характеристик водной среды. По соотношению целых и поврежденных створок оказалось возможным судить об интенсивности волнения моря, а в отдельных случаях и о силе штормов.

Е.И. Кулагина (ИГ УНЦ РАН, Уфа)

НА ГРАНИЦЕ ВИЗЕЙСКОГО И СЕРПУХОВСКОГО ЯРУСОВ НА ЮЖНОМ УРАЛЕ

Максимум видового разнообразия фораминифер нижнего карбона приходится на визейский ярус, хронозону Endothyranopsis crassa–Archaediscus gigas, когда общее число видов превышало 120, а количество видов каждой зоны равнялось 90-100. Хронозона делится на три зоны. Зона Eostaffella proikensis определяется по появлению вида-индекса, а также Endothyranopsis crassa. Для этой фазы характерен расцвет и значительное видовое разнообразие родов Globoendothyra, Omphalotis, Endothyranopsis, Parastaffella, часты архедисциды, из которых преобладают представители родов Paraarchaediscus и Archaediscus. Зона Eostaffella ikensis характеризуется появлением вида-индекса, а также, Spinothyra pauciseptata, Climacammina prisca, представителей родов Janischewskina, Asteroarchaediscus. Зона Endothyranopsis sphaerica–Eostaffella tenebrosa определяется по появлению вида-индекса, Endothyranopsis sphaerica, Janischewskina typica, Climacammina simplex, Howchinia bradyana.

Изменение комплексов фораминифер на границе визейского и серпуховского ярусов существенно зависит от фаций. В Западно-Уральской структурно-фациальной зоне нижняя граница серпуховского яруса обычно фиксируется по значительному сокращению видового разнообразия и обеднению комплекса (Иванова, 1973; Постоялко и др., 1990). Во многих разрезах она выражена литологически резким увеличением доломитов и обеднением фауны (р. Сиказа, р. Белая). В Центрально-Уральской структурно-фациальной зоне в нижней части серпуховского яруса преобладает обедненная эндоштаффеллово-медиокрисовая биофация фораминифер (разрезы Мурадымово, Кугарчи, Большая Карсакла, Иняк) (Кулагина и др., 2001).

Иная картина наблюдается в восточном субрегионе, в Магнитогорской зоне, где в разрезах кизильской свиты многие верхневизейские таксоны присутствуют в серпуховских отложениях (Иванова и др., 1972; Иванова, 1973; Плюснина, Иванова, 1983; Кулагина, Гибшман, 2002; Степанова, Кучева, 2006; 2009). Из 125 видов, встреченных в верхневизейских отложениях, соответствующих хронозоне Endothyranopsis crassa – Archaediscus gigas, более 60 видов отсутствуют в серпуховских отложениях. В последних значительно сокращается видовое разнообразие эндотирид, возрастает число видов инкрустирующих форм фораминифер, эоштаффеллид и лазиодискацей. В общей сложности здесь появилось около 50 новых таксонов.

В серпуховском ярусе Общей шкалы выделяются следующие зоны, которые также установлены на Южном Урале (Кулагина, Гибшман, 2002; 2005).

Зона Neoarchaediscus postrugosus характеризуется снижением таксономического разнообразия фораминифер с 90 до 70 по сравнению с подстилающими отложениями. Нижняя граница зоны определяется по появлению зональных видов, а также по исчезновению многих верхневизейских видов. Из вновь появившихся в этой зоне около десяти таксонов, наиболее важными являются Planoendothyra aljutovica, Janischewskina delicata, Haplophragmina besсhevensis, Eostaffella mirifica, Eostaffellina decurta, Eolasiodiscus donbassicus, Monotaxinoides subplanus. На восточном склоне Урала выделяется субрегиональная зона Eolasiodiscus donbassicus, нижняя граница которой может быть установлена также и по появлению N. postrugosus и J. delicata. Поэтому вид J. delicata предложен в качестве дополнительного вида-индекса (Кулагина, Гибшман, 2002; Степанова, Кучева, 2009).

Зона Eostaffellina paraprotvae характеризуется максимальным обновление комплекса фораминифер серпуховского яруса. В ней появляется более 20 новых таксонов, хотя видовое разнообразие не намного отличается от такового предыдущей зоны, составляя около 75 видов. Нижняя граница зоны определяется по появлению вида–индекса, а также Bradyina ex gr. cribrostomata, Eostaffellina actuosa, E. shartimiensis, Pseudoendothyra kremenskensis, Globivalvulina ex gr. granulosa. В разрезе Верхняя Кардаиловка в этой зоне встречен один экземпляр Plectostaffella primitiva.

Зона Monotaxinoides transitorius определяется, в основном, по значительному сокращению численности и видового разнообразия визейских видов и появлением новых видов рода Monotaxinoides. В этой зоне появляются Eostaffella amabilis, E. ex gr. postmosquensis, Globivalvulina bulloides. В разрезе по р. Худолаз отмечается появление Plectostaffella tenuissima, Pl. varvariensiformis, Pl. evolutiva (Степанова, Кучева, 2009). Специализированные визейские виды – Eostaffella ikensis, Omphalotis omphalota, Globoendothyra sp., Rugosoarchaediscus celsus встречаются редко. Видовое разнообразие фораминифер данной зоны ниже, чем в предыдущих зонах, число видов уменьшается от 70 – в нижней части зоны, до 50 видов к ее кровле.

Таким образом, на границе визейского и серпуховского веков отмечается снижение видового разнообразия фораминифер, которое сохраняется примерно на одном уровне в течение первой половины серпуховского века и заметно сокращается к его концу.

Н.Б. Лаврова (ИГ КарНЦ РАН, Петрозаводск),

В.В. Колька, О.П. Корсакова (ГИ КНЦ РАН)
ПЫЛЬЦА КАК ИНДИКАТОР МИГРАЦИИ БЕРЕГОВОЙ ЛИНИИ

БЕЛОГО МОРЯ (СЕВЕРНАЯ КАРЕЛИЯ)

Разрез осадков, вскрытых в котловине безымянного озера, расположенного на высоте 57,3 м над уровнем моря, представлен отложениями общей мощностью 4 м. Изученная последовательность осадков начинается песком с единичными зернами гравия, который постепенно сменяется вверх по разрезу алевритом. Выше по разрезу количество органики увеличивается, и на глубине 7,08-7,03 метра количество органики и алеврита в породе становится одинаковым. На алеврите залегает гиттия. По литологическим признакам, нижние пески и алевриты накапливались в условиях морской седиментации, коричневая гиттия с прослойками алеврита представляет собой зону, переходную от морских условий к пресноводным, и верхняя часть гиттии – это озерные осадки. В котловине оз. Рыбное, расположенного на высоте 5,7 м над уровнем моря, мощность пробуренных осадков составила 3 м. Весь разрез представлен гиттией, неяснослоистой, слоистой, содержащей обломки раковин моллюсков, песок, зерна гравия, в самой верхней части – разжиженной. По литологическим признакам переходная зона от морских условий седиментации к озерным находится в самой верхней части разреза.

Экологические условия побережья очень динамичны, они определяются такими факторами как приливно-отливная деятельность моря, величина и характер засоления и др. В условиях засоления на побережье обитают растения-галофиты, некоторые гликофиты, устойчивые к экстремальным условиям прибрежной зоны. Растительность и флора засоленных экотопов западного побережья Белого моря весьма разнообразна. Отметим большую роль видов семейств Poaceae, Cyperaceae, среди которых встречаются облигатные, факультативные галофиты и гликофиты (Заславская, 2007; Раменская, 1983). Примечательны виды растений, произрастающие в зоне, ежедневно затопляемой приливом – Tripolium vulgare, Salicornia herbaceae, Plantago maritima. Колебания уровня моря обусловливают изменения растительных ценозов, что естественно находит отражение в спорово-пыльцевых спектрах. В составе палинозон, выделенных в морских отложениях, весьма значима роль пыльцы Poaceae и Cyperaceae, постоянно встречается пыльца Atriplex nudicalis, Salicornia herbaceae, Plantago, а также пыльца, по своим морфологическим особенностям принадлежащая типу Aster. Этот тип включает пыльцу видов из родов Aster, Solidago, Bellis, Erigeron, но с остальным комплексом пыльцы и спор по экологии и по географическому распространению наиболее совместим только один вид – Tripolium vulgare.

В переходном слое как одного, так и другого разреза донных отложений, происходит значительное увеличение количества пыльцы Poaceae и Cyperaceae, исчезает пыльца Atriplex nudicalis, Salicornia herbaceae, выклиниваются кривые пыльцы типа Aster и Plantago. Выше переходных слоев, выделенных по литологическим признакам, появляется пыльца водных и прибрежно-водных растений.

Сценарий событий, по всей вероятности, таков: регрессия моря сопровождается появлением новых местообитаний с засоленными почвами, на которых обильно расселяются облигатные и факультативные виды из семейств Poaceae и Cyperaceae, образуя так называемые приморские луга, что обуславливает увеличение доли пыльцы этих таксонов в спорово-пыльцевых спектрах. По мере отступания моря и удаления полосы с засоленными субстратами от мест наших исследований, количество пыльцы Poaceae и Cyperaceae вновь уменьшается. Вслед за отступающим морем следуют облигатные галофиты рода Plantago и Tripolium vulgare, а также галофиты из семейства Chenopodiaceae (Salicornia herbaceae, Atriplex nudicalis) – пыльца этих растений постепенно исчезает из спектров. Спустя некоторое время, по мере опреснения водоема, появляется водная и прибрежно-водная растительность пресных водоемов, флористический состав ее довольно беден, что, вероятно, определяется северным положением разрезов.

Установлено, что пыльцевыми индикаторами изменения уровня водоема является значительное повышение роли пыльцы Poaceae и Cyperaceae. Пики их пыльцы, наряду с выклиниванием кривых пыльцы Aster-type и Plantago, Salicornia herbaceae, Atriplex nudicаlis продуцируемых облигатными галофитами, произрастающими в литоральной зоне, фиксируют отделение водоема от морского бассейна. Полная изоляция водоема, оказавшегося уже вне зоны штормового заплеска, определяется по появлению пыльцы разнообразных водных и прибрежно-водных видов, характерных для пресных водоемов. По данным спорово-пыльцевого и радиоуглеродного анализа донных отложений оз. Рыбное, регрессия моря произошла около 1300 лет назад, а безымянное озеро освободилось от влияния моря приблизительно в бореальное время.

В.Ю. Лукин (ИГ Коми НЦ УрО РАН)

В ТИМАНО-СЕВЕРОУРАЛЬСКОМ ПАЛЕОБАССЕЙНЕ

Лландоверийский возраст маршрутнинского горизонта, в новейшем понимании, определяется, преимущественно, по интервалу распространения конодонтов рода Apsidognathus и комплекса брахиопод, а также появления ветвистых табулят. Табуляты и брахиоподы маршрутнинского и войвывского горизонтов четко различаются по таксономическому составу сообществ, а также их специфической морфологической и экологической направленностью. Прослеженные закономерности расселения фауны отражают их приуроченность к определенным фациальным зонам бассейна (Безносова, 2006; 2008; Лукин, 2007).

Маршрутнинский и войвывский горизонты различаются по условиям осадконакопления. Низы маршрутнинского горизонта слагают массивные известняки, формировавшиеся на трансгрессивной стадии развития Тимано-Североуральского морского бассейна. Строение верхней части горизонта отражает регрессивный характер отложений – чередование тонкослоистых водорослевых известняков с трещинами усыхания и строматопоратовых биостромов, с маломощными прослоями биотурбированных, брахиоподовых, остракодовых и гастроподовых известняков. Верхи разреза слагают крайне мелководные отложения верхней литорали и супралиторали с обилием поверхностей перерывов, прослоев и линз известняков, содержащих мелкие галечки и знаки волновой ряби.

Войвывский горизонт слагают более глубоководные, преимущественно сублиторальные отложения, заключающие кораллово-строматопоратовые прослои, ракушняки с брахиоподами. Выше по разрезу наблюдается чередование прослоев строматопоратовых, комковатых иловых известняков с брахиоподами и мелкими гальками, с остатками двустворок, остракод, кораллов, наблюдаются поверхности перерывов.

В маршрутнинское время трансгрессия морского бассейна создала благоприятные условия для более широкого расселения бентоса по сравнению с началом силура. Родовое разнообразие табулят не претерпело существенных изменений, но количество видов увеличилось за счет представителей родов Favosites. В это время в бассейне на рассматриваемой территории были широко распространены представители родов Multisolenia, Mesofavosites, Favosites, реже встречались Subalveolites и некоторые виды аулопорид.

В венлоке, по сравнению с лландовери, родовое разнообразие увеличилось за счет появления представителей родов Laceripora, Mesosolenia, Syringopora и первых пахипорид – Parastriatopora. Реликтовыми стали представители рода Mesofavosites. К концу раннего силура фаунистический состав табулят качественно изменился, стал более разнообразным. Появление родов, широко распространенных в Балтийском палеобассейне, свидетельствует об открытии новых путей миграции для табулят Тимано-Североуральского бассейна. В венлокском веке на мелководных участках широко развивались кораллово-строматопоратово-водорослевые биостромы и небольшие биогермы. В постройках биогермов активно участвовали представители родов Multisolenia, Favosites, реликтовые формы Catenipora (Catenipora panga Klaаm.) и появившиеся в это время первые в регионе сирингопориды – Syringopora borealis Tchern.

Т.М. Мавринская (ИГ УНЦ РАН, Уфа)

СОБЫТИЙНЫХ ГРАНИЦ В ОТЛОЖЕНИЯХ ОРДОВИКА И СИЛУРА

ЗАПАДНОГО СКЛОНА ЮЖНОГО УРАЛА
На западном склоне Южного Урала ордовикские и силурийские отложения наиболее распространены в пределах западного крыла Зилаирского мегасиклинория (Западно-Зилаирской зоны), где представлены практически полной последовательностью, начиная с карадокского яруса верхнего ордовика. Они расчленены на ряд свит. В основании последовательности выделена набиуллинская свита, которая разделена на две подсвиты – песчанисто-доломитовую тирляно-кагинскую (O₃) и карбонатно-глинистую южно-байназаровскую (S₁ l_1-2). Вышележащая узянская свита расчленена на две толщи: нижнюю (S₁ l₃), представленную черными битуминозными карбонатно-глинистыми породами и верхнюю (S₁ w), представляющую собой мощную толщу глинистых сланцев. Карбонатной серменевской свитой (S₂) заканчивается разрез силура (Якупов и др., 2002).

На основе изучения конодонтовой фауны и литологических особенностей ордовикско-силурийской последовательности западного склона Южного Урала установлены, с долей условности, три событийных уровня.

Первый прослеживается по изменениям конодонтовых сообществ, выделенных из пород тирляно-кагинской толщи набиуллинской свиты. Наиболее отчетливо эти изменения проявлены в разрезе у д. Набиуллино. В нижней части разреза выделены глубоководные комплексы, представленные ассоциацией Amorphognathus–Eoplacognathus. В верхней присутствуют мелководные комплексы Aphelognatus–Plectodina. Отмечается сокращение количества и разнообразия таксонов в комплексах вверх по разрезу, вплоть до полного их исчезновения. Литологические изменения выражены в присутствии в верхней части разреза линз оолитовых известняков, являющихся показателем мелководья, что, по-видимому, свидетельствует о резком обмелении морского бассейна в ашгиллское время.

Второй событийный уровень фиксируется в основании южно-байназаровской толщи набиуллинской свиты. На этом уровне отмечаются постепенные изменения вещественного состава пород верхней толщи. Уменьшается размерность терригенной примеси в карбонатных породах, светлоокрашенные песчанистые доломиты сменяются темными битуминозными алевритистыми и глинистыми известняками, появляются прослои черных углисто-глинистых сланцев с многочисленными ранне-, среднелландоверийскими граптолитами (Якупов и др., 2002). Конодонтовая фауна, встреченная в этих отложениях, представлена крайне бедными комплексами, состоящими из редких, преимущественно кониформных таксонов. Можно предположить, что пограничный интервал тирляно-кагинской и южно-байназаровской толщ соответствует началу нового трансгрессивного этапа и установлением бескислородных обстановок (Использование событийно-стратиграфических уровней…, 2000).

Третий уровень наиболее выражен. Он проявляется на границе нижней (верхнелландоверийской) и верхней (венлокской) толщ узянской свиты.

Отложения нижней толщи узянской свиты устойчиво прослеживаются во многих силурийских разрезах. Они представлены битуминозными плитчатыми темно-серыми известковыми алевролитами с прослоями углисто-глинистых сланцев и известковистых сланцев. Мощность толщи не более 35-40 м. Часто присутствуют прослои органогенных известняков переполненные разнообразной бентосной фауной. Конодонты многочисленные, таксономически разнообразны и представлены родами: Apsidognathus, Aspelundia, Distomodus, Pterospathodus, Astropentagnathus.

В венлокское время карбонатонакопление полностью сменилось накоплением глинистых осадков в условиях хорошо аэрируемого открытого глубоководного бассейна (Краузе, Маслов, 1961). Верхняя толща узянской свиты представлена зеленовато-серыми глинистыми сланцами, мощность которых достигает 300-400 м. Она характеризуется крайне бедной фаунистической наполненностью. Лишь в единичных тонких прослоях известковистых алевролитов встречается детрит бентосной фауны. Полностью исчезают верхнелландоверийские конодонты. Присутствуют лишь единичные элементы преимущественно одного вида: Ozarkodina excavata excavata (Branson et Mehl). На этом уровне во многих регионах мира распознается Иревикенское событие массового вымирания конодонтов (Зональная стратиграфия…, 2006).

Все изложенные выводы являются предварительными. Для более достоверной картины особенностей осадкообразования в Южно-Уральском палеобассейне в ордовикское и силурийское время необходимо провести комплексные исследования ордовикско-силурийской последовательности.

С.Ю. Малёнкина (ГИН РАН)

РАЗНОГО ПОРЯДКА

Так, массовые вымирания способствуют поступлению большого количества органического вещества, являющегося источником растворенных фосфатов в морских и поровых водах, и одновременно самих остатков организмов, где зачастую происходит концентрирование и осаждение этих фосфатов (фосфатизация). Небольшие по масштабу заморы происходят на шельфах время от времени в результате сезонных резких вспышек биопродуктивности фито- и зоопланктона (возможно токсичного органикостенного планктона). Они приводят к образованию рыхлых первичных инситных стяжений, в дальнейшем литифицирующихся. Крупные массовые вымирания способны сформировать целые фосфатные прослои или пласты. Иногда они соседствуют с черносланцевыми прослоями.

Поскольку фактически фосфориты – это «перерывные образования» (Фролов, 1993), они маркируют различные перерывы. Их первичному образованию благоприятствует замедленное осадконакопление, вплоть до его полного прекращения, что способствует сокращению поступления терригенного и другого осадочного материала, подавляющего фосфатогенез. Осадок при этом остается ненарушенным достаточно долгое время, на что указывает обогащенность его аутигенным глауконитом, что дает возможность беспрепятственно протекать в нем раннедиагенетическим процессам химической дифференциации и фосфатизации. С режимом «неотложения» тесно связано формирование так называемых «фосфатных плит» – своеобразных хардграундов. В дальнейшем для образования скоплений фосфоритов (в том числе крупных фосфатных пластов и месторождений) часто требовалась гидродинамическая переработка, то есть размыв и переотложение вмещающих осадков с высвобождением микро- и макроконкреций. Эти явления фиксируются эрозионными поверхностями, несогласиями и другими признаками размывов. В ряде случаев присутствуют гальки (базальные горизонты), в том числе и фосфатные, а также ожелезнение поверхности. При многостадийности и полицикличности описанных процессов могут возникнуть также горизонты конденсации. Эти процессы также могут быть масштабными и катастрофичными.

Штормовые отложения в проксимальных зонах шельфа характеризуются скульптурированной эрозионной поверхностью в подошве, иногда с базальным галечником, раковинными отложениями со смешанной фауной, растительным детритом, параллельной и бугорчатой косой слоистостью, илистым слоем, волновой рябью на поверхности кровли (Рединг, 1990). В таких отложениях также присутствуют фосфориты. После захоранивания раковинной фауны и растительного детрита в осадке немедленно начинаются процессы бактериального разложения органического вещества, высвобождение фосфора при деструкции органики, перераспределение растворенного фосфатного вещества внутри осадка путем диффузии, раннедиагенетического замещения остатков фауны и флоры с образованием фосфатных желваков. Отложения цунами и ураганов являются также штормовыми.

Некоторые биотические кризисы и катастрофические явления вызывают накопление первично фосфатного материала. Это костеносные накопления – обломки костей и чешуи рыб и рептилий (например, широко известные девонские), а также скопления представителей отряда лингулид (брахиоподы) с хитиново-фосфатной раковиной (ордовикские фосфатоносные отложения Эстонии и Ленинградской области).

Глобальные биотические кризисы представляют собой критические моменты существенной перестройки всей биосферы, важнейшей составной частью которых являются лежащие в их основе массовые вымирания (Алексеев, 1989). События, приводящие к таким кризисам, как и они сами, запечатлеваются и в седиментологической летописи. Некоторые интервалы, в течение которых происходят данные события и наблюдаются их последствия отличаются повышенным фосфатонакоплением, иногда и в глобальном масштабе.

После оледенения на рубеже рифея и венда появились разнообразные крупные многоклеточные, быстро распространившиеся практически глобально, но просуществовали они не так долго и почти полностью вымерли в начале второй половины вендского периода. Именно к рубежу венда и кембрия приурочено формирование крупнейших фосфоритоносных бассейнов Азии (Каратау, Хубсугула, Янцзы), Австралии, Бразилии, Центральной Африки (Ильин, 2008).

Франско-фаменское событие коррелируется с костеносными слоями Главного и Центрального девонского поля Восточно-Европейской платформы. Пермско-триасовый интервал характеризуется не только формированием крупного позднепермского бассейна Фосфория, но также мелкими пермскими и триасовыми месторождениями Урала и Сибири, а также широким развитием черносланцевых отложений.

Вымирание многих организмов на рубеже сеномана и турона совпадает с глобально проявившимся бескислородным событием, выраженным в наличии в терминальном сеномане во многих точках мира богатого органическим веществом битуминозного прослоя небольшой мощности (Веймарн и др., 1998), а также выдержанными и мощными горизонтами фосфоритов и фосфоритовых плит в центральных частях Восточно-Европейской платформы, в которых также наблюдается утяжеление карбонатного углерода.

Мел-палеогеновое вымирание, наиболее четко выраженное из всех известных и наиболее детально изученное (Алексеев, 1989), соответствует по времени накоплению крупнейших фосфоритоносных отложений северной Африки, Ближнего Востока, юга Европы и Южной Америки (Ильин, 2008).

Из выше изложенного следует, что фосфориты являются своеобразным маркером резких изменений седиментационных обстановок, нередко приводящих к различным биотическим кризисам. Одновременно, они являются ценным источником информации, фиксируя как весь спектр организмов, населявших данную часть бассейна (в виде остатков), так и оставленные ими следы (ихнитолиты), иногда другие проявления жизнедеятельности и особенности захоронения.

А.В. Марков (ПИН РАН), А.А. Бондарев,

М.В. Винарский (Омский гос. пед. ун-т)
ВЗАИМОСВЯЗЬ РОДОВОГО БОГАТСТВА СООБЩЕСТВ И ТЕМПОВ РОДООБРАЗОВАНИЯ В МОРСКОЙ БИОТЕ ФАНЕРОЗОЯ
Cвойства экосистем и эволюция входящих в их состав видов связаны между собой сложными взаимодействиями, изучение которых обычно ведется либо при помощи математического моделирования, либо на материале по современным экосистемам. Лишь в последние годы, благодаря развитию глобальных баз данных по палеонтологическим коллекциям, таких как «The Paleobiology Database» (ПБД; http://paleodb.org/), появилась возможность распространить эмпирическое изучение взаимосвязей между структурой сообществ и происходящими в них эволюционными процессами на минувшие геологические эпохи. Это позволяет придать фундаментальным эволюционно-экологическим исследованиям столь необходимое им дополнительное измерение – геологическое время.

Простейшей и при этом одной из самых информативных характеристик сообщества является альфа-разнообразие, или видовое (родовое) богатство (Риклефс, 1979). Ранее было показано, что данные по числу родов в коллекциях, внесенных в ПБД, можно использовать для оценки альфа-разнообразия палеосообществ (Markov, 2009). Это позволяет при помощи корреляционного анализа исследовать взаимосвязи между альфа-разнообразием и динамикой макроэволюционных процессов. Было показано, что роды, приуроченные к сложным (богатым) сообществам, существуют в среднем дольше, чем роды, приуроченные к простым (бедным) сообществам. Сложные сообщества, по-видимому, обладают в среднем более высокой устойчивостью, и поэтому роды, входящие в их состав, вымирают реже, чем роды, приуроченные к простым и, соответственно, менее устойчивым сообществам (Markov, 2009).

Альфа-разнообразие может влиять не только на темпы вымирания, но и на темпы появления новых родов в сообществе путем диверсификации или миграции извне. Теоретически такое влияние может быть как положительным, так и отрицательным.