Новое местонахождение cредненеоплейстоценовых диатомей на европейском Севере России

HOOOE MECTOHAXOIKPHE CPEHHEHEOnnEMHOOblX PTOMEH HA EOPOnEHCKOM CEOEPE POCCHH

Весной 2003 г. Л. Н. Андреичевой мне было предложено выполнить диатомовый анализ образцов из трех скважин (12А/1, 17А/1 и 17А/3), пробуренных ЗАО «Архангельские алмазы» на юге Архангельской области. В последней из них обнаружены два разновозрастных пресноводных комплекса диатомовых водорослей. Скв. 17А/3 (в дальнейшем разрез Устья) расположена на левобережье р. Устья (правый приток р. Ваги, левого притока Северной Двины) в среднем ее течении. Абсолютная отметка устья скважины 185 м.

По первичному описанию разрез скважины имеет следующее строение (сверху вниз, глубина в м):

2—5. 5 — глина алевритистая, торфянистая;

6.85—20 — суглинок с галькой;

20—31.3 — глина алевритистая, торфянистая;

31.3—39 — глина песчанистая и суглинок с галькой, с переслаиванием глин и алевритов;

ниже — песчано-глинистые отложения с гравием.

По разрезу изучено 18 проб* из всех литологических разностей в интервале глубин 2—3 9 м. В обеих толщах валунных суглинков и глин отмечены лишь обрывки растительных тканей, споры, пыльца. Комплексы диатомей выявлены в двух интервалах: в верхней части разреза на глуб. 3—3.5 м (глина алевритистая торфянистая над верхним горизонтом валуннах суглинков) и на глуб. 25—32.2 м (глина алевритистая торфянистая между двумя горизонтами валунных суглинков).

Две толщи валунных глин и суглинков на этой территории представляют московский (6.85—20 м) и днепровский (31.3—39 м) ледниковые горизонты, а толща залегающих между ними алеври-тистых торфянистых глин — шкловский (бывший одинцовский), который соот-

Д. г.-м. н. Э. И. Лосева

kainos@geo.komisc.ru

ветствует родионовскому горизонту Тимано-Печоро-Вычегодского региона (Гуслицер и др., 1986). Л. Н. Андреиче-ва и Т. И. Марченко-Вагапова (2003) по палинологическим и литологическим данным это подтверждают. Таким образом, возраст толщи торфянистых глин между двумя моренами, несомненно, среднеплейстоценовый, а точнее, сред-ненеоплейстоценовый (Постановления..., 1996). Этому, нижнему комплексу, и посвящена настоящая статья.

В кровле нижней моренной толщи появляются признаки отложения ее в водной среде. Характерный красновато-коричневый валунный суглинок сменился зеленовато-голубовато-серой глиной с галькой. Здесь Т. И. Марченко выделила спорово-пыльцевой комплекс I (Андреичева, Марченко-Вагапова, 2003, рис. 3). Спорово-пыльцевая диаграмма отражает развитие хвойных лесов из ели и сосны с небольшой примесью березы и, возможно, орешника и липы. На глуб. 32.2 м отмечено 16 центрических и 50 пеннатных видов и разновидностей диатомей в количестве 3700 экземпляров на препарат. Доми-

vy у—" _

нируют с оценкой обилия 5 пеннат-ные виды — обрастатели рода Fragilaria [F brevistriata Grun., F. construens (Ehr.) Grun. var. construens et var. venter (Ehr.) Grun., F. pinnata Ehr.] и планктонные центрические [Stephano-discus minutulus (Kbtz.) Cl. et Mull., S. hantzschii Grun., Cyclotella radiosa (Grun.) Lemm.]. Комплекс отражает существование неглубокого озерного водоема, который мог деградировать во время накопления песчано-гравийногалечного прослоя на глуб. 32.2—31.3 м.

В межморенных отложениях Т. И. Марченко выделила четыре споровопыльцевых комплекса II—V

На глуб. 31.2 м (подошва слоя глины алевритистой с прослоями торфа) резко сократилось разнообразие и обилие

диатомей: отмечено пять центрических и 16 пеннатных видов и разновидностей в количестве 760 экз. на препарат. Доминирует Fragilaria construens с оценкой обилия 5. Скорее всего водоем обмелел, условия для развития флоры стали неблагоприятными. Спорово-пыльцевой комплекс II показывает ухудшение климатических условий — резкое сокращение древесной растительности, в особенности ели.

Выше, на глуб. 30 м, резко возросло и число видов, и обилие: 11 центрических и около 70 пеннатных видов в количестве 67 000 экз. на препарат. Пять центрических и 17 пеннатных видов имеют оценку обилия 5, доминируют среди них планктонные Cyclotella ocellata Pant. и Fragilaria crotonensis Kitt. В развитии водоема начался новый этап. Увеличились глубины озера и его площадь. В спорово-пыльцевом комплексе Ша резко возросла доля пыльцы древесных пород, в особенности ели. Отмечена пыльца лиственницы и широколиственных пород — вяза и граба. Возможно, эти условия отвечают нижнему климатическому оптимуму меж-ледниковья, который продолжался, видимо, и во время формирования осадков в интервале глубин 29—26 м, где Т. И. Марченко выделен спорово-пыльцевой комплекс Шб с более широким спектром широколиственных пород за счет орешника и дуба.

На глуб. 29 м комплекс диатомей исключительно обилен. Число центрических видов сократилось до шести, а пеннатных достигло почти 100. Общее обилие возросло в десятки раз и составило около 250 тыс. экз. на препарат. С оценкой обилия 6 («в массе») отмечены виды центрического рода Stephanodiscus [S. rotula (K^z.) Hendey, S. minutulus, S. hantzschii], а из пеннатных планктонные Asterionella gracillima (Hantzsch) Heib. и A. formosa Hass., а также виды

' Техническая обработка проведена Н. Н. Панюковой; съемка в СЭМ—В. Н. Филипповым; микрофотографии выполнены Н. Н. То-

** Оценка обилия дана по шестибалльной шкале: 1 — единично (1—5 створок на препарат); 2 — редко (6—30 створок); 3 — нередко (31—60 створок); 4 — часто (61—120 створок); 5 — очень часто (121—3600 створок); 6 — в массе (более 3600 створок на препарат).

Таблица 1

Некоторые представители комплекса диатомей в средненеоплейстоценовых отложениях разреза Устья. СМ, увел. 850х

1. Stephanodiscus rotula (KBtz.) Hendey. 2. S. hantzschii Grun. 3, 4. S. minutulus (KBtz.) Cl. et Мц11. 5. Cyclotella kuetzingiana var. schumannii Grun. 6. C. radiosa (Grun.) Lemm. var. radiosa. 7. C. radiosa var. lichvinensis (Joush) Log. 8. C. radiosa var. pliocaenica (Krasske) Hck. 9. Aulacoseira islandica (O. Мь11.) Sim. (споры). 10. A. italica var. tenuissima (Grun.) Sim. 11. Ellerbeckia arenaria var. teres (Brun) Crawford. 12. Fragilaria brevistriata Grun. 13. F. construens (Ehr.) Grun. var. construens. 14. F construens var. venter (Ehr.) Grun. 15. F. construens var. binodis (Ehr.) Grun. 16. F. pinnata Ehr. var. pinnata. 17. F pinnata var. lancettula (Schum.) Hust. 18. F crotonensis Kitt. 19. Rhoicosphenia abbreviata (Ag.) L.-B. 20. Synedra parasitica (W. Sm.) Hust. 21. Opephora martyi HHrib. 22. Asterionella gracillima (Hantzsch) Heib. 23. Achnanthes linearis (W. Sm.) Grun. 24. A. minutissima KBtz. 25. A. peragalloi Brun et HHrib. 26. A. borealis A. Cl. 27. Navicula ventralis Krasske. 28. N. explanata Hust. 29. N. minima Grun. 30. N. bacillum Ehr. 31. N. radiosa KBtz. 32. N. scutelloides W. Sm. 33. Diploneis elliptica (KBtz.) Cl. 34. Amphora libyca Ehr. 35. Gomphonema olivaceum var. minutissimum Hust. 36. G. acuminatum Ehr. 37. Cymbella ventricosa KBtz. 38. C. helvetica KBtz. 39. Stauroneis acuta W. Sm. 40. Epithemia zebra var. porcellus (KBtz.) Grun. 41. Denticula tenuis var. crassula (Naeg.) Hust. 42. Nitzschia cf. frustulum (KBtz.) Grun. 43. N. palea (KBtz.) W. Sm. 44. Hantzschia amphioxys (Ehr.) Grun. 45. Pinnularia viridis (Nitzsch) Ehr.

Таблица 2

Ультраструктура панциря диатомей. СЭМ

1, 2. Stephanodiscus minutulus (K^z.) Cl. et Мціі. Створка снаружи. 1 — 2700х, диам. 14 мкм; 2 — 3300х, диам. 11 мкм. З. S. hantzschii Grun. Створка снаружи. 6000х, диам. 7 мкм. 4. Fragilaria pinnata Ehr. Створка снаружи. 9000x, дл. 4.З мкм. З. Achnanthes lanceolata (Brab.) Grun. (?). Нижняя створка снаружи. 5a — З400^ дл. 10 мкм; Зб — деталь ультраструктуры, 1З000Х 6. A. conspicua A. Mayer. 6a — 2700x, дл. 1З мкм; бб — деталь ультраструктуры, 10000x. ?. Cocconeis placentula Ehr. Нижняя створка снаружи. 3300x, дл. 19 мкм. 8. Navicula scutelloides W. Sm. 8 a — 3300x, дл. 1З мкм.; 8 б — деталь ультраструктуры, 1З000Х 9. N. pupula KbXz. Створка снаружи. 3600x, дл. 1б.З мкм. 10. Cymbella leptoceros (Ehr.) fotz., створка изнутри. 3300x, дл. 20 мкм. 11. C. aspera (Ehr.) Cl. 11 a — 220x, дл. 22З мкм; 11 б — деталь ультраструктуры, 6000x.

рода Fragilaria (обрастатели F. brevistri-ata, F. construens et var. venter, F. pinnata, F lapponica Grun. и планктонная F croto-nensis) и обрастатель Epithemia zebra var. porcellus (Kbtz.) Grun. Комплекс отражает наиболее благоприятные условия для развития диатомовой флоры. Обилие планктонных форм указывает на максимальные глубины в озере.

На глуб. 28.2 м разнообразие несколько снизилось за счет уменьшения числа пеннатных видов (77), а обилие снизилось более чем на порядок (16 200 экз. на препарат). Массовой формой осталась лишь F construens var. venter, хотя абсолютное ее количество сократилось в несколько раз. С оценкой обилия 5 отмечены два вида рода Stephanodiscus и 12 пеннатных видов. Глубины водоема значительно уменьшились; доминировали обрастатели и донные формы. На глуб. 27 м диатомовая флора почти исчезла. Отмечен лишь один центрический и 11 пеннатных видов в количестве 220 экз. на препарат. Все они имеют низкие оценки обилия, лишь Fragilaria brevistriata достигает оценки обилия «часто». Озеро сильно обмелело и стало проточным. В споровопыльцевых спектрах этого времени отмечены единичная пыльца орешника, вяза, дуба, граба.

На глуб. 26 м отмечается следующий этап в развитиии водоема. Число видов (четыре центрических и около 40 пеннатных) вновь возросло, как и обилие (1200 экз. на препарат). Изменился состав доминант. Оценку обилия 5 имеют центрическая литорально-планктонная форма Ellerbeckia arenaria var. teres (Brun) Crawford и две пеннатных [F con-struens var. venter и Gyrosigma attenu-atum (K^z.) Rabenh.]. Большая часть створок (кроме мелких) имеет плохую сохранность; возможно, материал перемывался в проточном водоеме.

На глуб. 25 м заметно увеличилось число видов (7 центрических и более 100 пеннатных) и резко возросло обилие (до 53 400 экз. на препарат). Это новый расцвет диатомовой флоры. Глубины озера увеличились, но условия изменились, поскольку произошла смена доминант среди центрических форм. Здесь «в массе» отмечена Cyclotella kuetzingiana var. schumannii Grun. Массовой осталась Fragilaria construens var. venter. В несколько раз возросло количество F. pinnata, которая здесь также встречена «в массе». Этот образец соответствует спорово-пыльцевому комплексу IV, фиксирующему, возмож-

но, некоторое похолодание (уменьшение доли древесных пород в общем составе и выпадение из спектра всех широколиственных пород, кроме дуба).

Дальнейшая история озера и существовавшей в нем диатомовой флоры неизвестна, поскольку из верхних пяти метров (глуб. 20—25 м) образцы отсутствуют. На глуб. 20 м диатомеи не отмечены.

Объединенный комплекс диатомей из глин в интервале глубин 25—32.2 м очень богат и разнообразен (некоторые представители комплекса показаны в табл. I и II); он включает более двухсот таксонов. Диатомеи относятся к двум классам. Класс Centrophyceae представлен четырьмя порядками, четырьмя семействами, шестью родами и 24 видами и разновидностями (без учета форм открытой номенклатуры). По числу экземпляров доминирует род Stephanodiscus (на глуб. 29 м численность его достигла почти 86 тыс. экз. на преперат, или 34.5 % всех створок), а в его составе S. minutilus, S. rotula и S. hantzschii. С оценкой обилия «в массе» отмечена также Cyclotella kuetzingiana var. schumannii. Класс Pennato-phyceae представлен двумя порядками, 13 семействами, 31 родом и 185 видами и разновидностями. По числу экземпляров доминирует род Fragilaria (на глуб. 29 м численность его превысила 100 тыс. экз. на препарат, или 41 % всех створок), а в его составе наиболее обильны F. construens et var. venter и F. pinnata. С оценкой обилия «в массе» отмечены также Asterionella formosa и A. gracillima.

Комплекс отражает длительное существование озера, условия в котором неоднократно менялись за время накопления толщи осадков. Более детальные изменения проследить невозможно, поскольку образцы отобраны с большим интервалом, порядка одного метра.

В разрезе Устья межморенные отложения, с учетом их стратиграфического положения в разрезе, а также данных Т. И. Марченко и Л. Н. Андреичевой, имеют средненеоплейстоценовый возраст, а именно шкловский (б. одинцовский), что соответствует, скорее всего, горкинскому межледниковью (чекалинскому горизонту) центра Восточно-Европейской платформы (Шик, 2004), хотя корреляция этих межледниковий требует специального обсуждения. Результаты диатомового анализа в значительной мере подтверждают средненеоплейстоценовый возраст. В целом комплекс диатомей разреза Ус-

тья представлен в основном транзитными через весь плейстоцен и обычными для современных водоемов видами, но обращает на себя внимание присутствие такого вида, как СусШеНа гас1^а уат. lichvinensis (.Тошй) Log., имеющего на глуб. 30 м оценку обилия «очень часто». Эта разновидность на Северо-Востоке европейской части России отмечена в среднем неоплейстоцене и эоплейстоцене (Лосева, 2000). Об относительной древности комплекса может говорить также присутствие С. radiosa уат. рИосаетса (КгаББке) Нек.

В бассейнах Ваги и Северной Двины известны лишь морские поздненеоплей-стоценовые комплексы диатомовых водорослей (Лосева, 1973; Смирнова, 1986 и др.). Разрез Устья — не только новое местонахождение пресноводного диатомового комплекса среднего неоплейстоцена, но и единственное на обширной территории, поскольку ближайшие местонахождения отмечены лишь на расстоянии сотен километров к северо-востоку — в бассейне р. Сулы Мезенской и на Печоре (Лосева, 2000) и юго-западу — в бассейне верхней Оки (Анциферова, 2001).

ЛИТЕРАТУРА

1. Андреичева Л. Н., Марченко-Вагапова Т. И. Средний плейстоцен Европейского Северо-Запада России // Вестник ИГ Коми НЦ УрО РАН. 2003. № 12. С. 13—17. 2. Анциферова Г. А. Эволюция диатомовой флоры и межледникового озерного осадконакоп-ления центра Во сточно-Европейской равнины в неоплейстоцене // Тр. НИИ геологии Воронежского гос. ун-та. Воронеж, 2001. Вып. 2. 197 с. 3. ГуслицерБ. И., Лосева Э. И., Лавров А. С. и др. Тимано-Печоро-Вычегод-ский регион (схема II) // Решение 2-го межведомственного совещания по четвертичной системе Восточно-Европейской платформы. Л., 1986. С. 25—38. 4. ЛосеваЭ. И. Диатомовые водоросли отложений бореальной трансгрессии в бассейне р. Вага // Геология и палеонтология плейстоцена Северо-Востока европейской части СССР. Сыктывкар, 1973. С. 39—73. (Тр. Ин-та геол. Коми фил. АН СССР; Вып.16). 5. Лосева Э. И. Атлас пресноводных плейстоценовых диатомей европейского Северо-Востока. СПб: Наука, 2000. 333 с. 6. Постановления .межведомственного стратиграфического комитета России / Под ред. А. И. Жамойды. СПб., 1996. Вып. 28. С. 8—10. 7. Смирнова В. М. Морские трансгрессии конца среднего — начала позднего плейстоцена в бассейне Северной Двины // Изв. АН СССР. Сер. геогр. 1986. № 1. С. 1145—1157. 8. Шик С. М. Современные представления о стратиграфии четвертичных отложений центра Восточно-Европейской платформы // Бюл. МОИП, отд. геол. 2004. Т. 79, вып. 5. С. 82—92.