Биоценозы бентосных фораминифер морей северной Евразии как индикатор палеоэкологических событий бассейнов микулинского времени

БЮЛЛЕТЕНЬ КОМИССИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ ЧЕТВЕРТИЧНОГО ПЕРИОДА

№ 66, 2005 г.

БИОЦЕНОЗЫ БЕНТОСНЫХ ФОРАМИНИФЕР МОРЕЙ

СЕВЕРНОЙ ЕВРАЗИИ КАК ИНДИКАТОР ПАЛЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ СОБЫТИЙ БАССЕЙНОВ МИКУЛИНСКОГО ВРЕМЕНИ

И.М. Хорева

В настоящее время в науке о четвертичном периоде одной из важных проблем является выявление крупных и мелких глобальных климатических изменений, их скорости и характер воздействия на окружающую среду, включая биоту, которая чрезвычайно чутко реагирует на все изменения климата.

Бентосные фораминиферы - одна из наиболее распространенных групп морских организмов в плейстоценовых отложениях северной Евразии. Знание закономерностей распределения этих фораминифер дает возможность более правильно и более полно использовать ископаемые биоценозы при палеоэкологических исследованиях.

Под биоценозом понимается совокупность совместно обитающих микроорганизмов, населяющих однородный участок биосферы и характеризующихся определенными отношениями как между собой, так и с абиотическими факторами среды.

Микулинское время - это самое начало верхнего плейстоцена, возрастной диапазон -135(120) - 95(75) тыс. лет тому назад. Это 5 кислородно-изотопная стадия. Эта эпоха соответствует эемскому межледниковью Западной Европы и сангамонскому Северной Америки.

При написании работы, кроме личных материалов, были использованы литературные источники, привлечение которых необходимо при исследованиях подобного рода.

Фораминиферы отбирались из отложений естественных разрезов. Большая часть фораминифер изучалась из образцов, отобранных из скважин.

В каждом из регионов осадки этого времени имеют свои особенности и свои местные названия.

Так на крайнем северо-востоке России на Чукотском полуострове, на о. Карагинском, на о. Беринга, на восточном берегу полуострова Камчатки - это вапькатленские и аттарманские слои, слагающие террасу высотой порядка 20-

35 м. Терраса сложена главным образом галечниками, песками, суглинками. Мощность осадков до 35 м. В этих отложениях обнаружена достаточно разнообразная и богатая ассоциация фораминифер.

Все раковины хорошей сохранности. Раковины известковых фораминифер белого цвета, фарфоровидные, часто прозрачные. По своей сохранности они очень близки к современным фо-раминиферам. Найдены как известковые фораминиферы - Elphidiella recens, Е. urbana, Е. gro-enlandica, Elphidium excavatum, Portelphidium or-biculare, Buccella frígida, B. inusitata, Cibicides lo-batulus, C. rotundaíus, Oolina eos tata, Fissurina marginata, Nonionellina labradorica, Cribrononion incertus, Cribroelphidium goesi, Cassidulina translucens, а также песчаные: Recurvoides contortus sublittoralis, Reophax curtus, Rhabdammina abys-sorum, Ammotium cas sis, Ammotium gl obus, Tro-chammina inflata. Прежед всего обращает на себя внимание присутствие бореальных видов - Elphidium excavatum, Bulimina marginata, которые не были обнаружены ни в более древних (нижне-и среднеплейстоценовых), ни в современных отложениях этого региона. Нельзя не отметить отсутствие такого широко распространенного вида как Retroelphidium subclavatum. В этих отложениях найден новый вид Elephidella urbana, который свойственен именно этим осадкам. Обращает на себя внимание присутствие песчаных форм. Х.М. Саидова отмечала, что аналогичный комплекс содержится в отложениях, свойственных сангамону, а в отложениях висконсина песчаные формы отсутствуют [Саидова, 1964]. Группа те-пловодных форм составляет 20%.

В настоящее время намечается реальная возможность расчленения отложений, соответствующих началу позднего плейстоцена, на две части. В низах разрезов ассоциация, как правило, небогатая, но уже заметно отличающаяся (набором видов). А вот в вышележащих отложениях она значительно богаче и разнообразнее по систематическому составу.

Полученные материалы свидетельствуют об условиях обитания этих фораминифер на глубинах от 50 до 100 м с положительными придонными температурами и нормальной соленостью до 33%. Следует также не забывать об условиях, неблагоприятных для обитания представителей арктической фауны в морском бассейне начала позднего плейстоцена.

Уровень моря поднимался на 30-35 м. В период регрессии, наступившей после этого, уровень моря понизился. По-видимому, именно в это время п-ов Южный соединился с о. Карагин-ским и остров приобрел современные очертания. Для этого времени имеется много данных, свидетельствующих о соединении Азии с Америкой [Хорева, 1988].

Разрез верхнего плейстоцена на севере Сибири начинается казанцевскими слоями. Форами-ниферы из казанцевских отложений изучены из стратотипических разрезов на правобережье р. Енисей и из обнажений в западной части Таймырской низменности и др. [Гудина, 1976].

Казанцевские отложения представлены песками, песчано-алевритовыми глинами и суглинками с гравийно-галечным материалом. Мощность этих отложений от 10 до 60 м. В них содержится большое количество палеонтологических остатков. Фораминиферы встречаются от нескольких сотен до нескольких тысяч экземпляров бентос-ных видов, преимущественно с известковой раковиной. Раковинки хорошей сохранности. Впервые в разрезе плейстоцена появляются Elphidium Ьо-reale, Е. propinqum, Е. excavatum, Е. hyalinum, Quinqueloculina arctica, Q. agglutinata, Q. oviformis, Q. deplcmata, Buccella inusitata, Descor-bis deplanatus, Cassidulina laevigata, Elphidiella arctica и др. Характерной чертой фораминифер является более крупный размер раковин некоторых видов по сравнению с теми же формами из доказанцевских отложений. Обилие фораминифер и разнообразный их видовой состав сближают данную ассоциацию с комплексом зоны Milio-linella pyriformis. Отличие состоит в доминирующей роли эльфидиид и нонионид, тогда как в нижележащих осадках наряду с этими же формами в большом количестве содержатся исландиеллы и кассиддулины. Здесь обнаружено 8 бореальных видов и 17 аркто-бореальных. Кроме того, один лузитано-бореальный - Elphidium excavatum. Группировка тепловодных форм составляет 67%. На остальные 33% приходятся арктические и бо-реапьно-арктические. Комплекс в целом аркто-бореальный.

Здесь же на север Сибири Л.К. Левчук выделена ассоциация фораминифер, соответствующая

максимуму казанцевской трансгрессии, в которой доминируют эльфидииды (Retroelphidium propinquum, R. boreale, R. atlanticum, Cribroel-phidium granatum, Cr . goesi goesi, Haynes ina magna, реже Retroelphidium hyalinum), менее обильны букцеллы (.Buccella depressa, В. troitzkyi, В. inusitata), нониониды (Cribrononion ihcertus) и др. [Левчук, 1984].

Все местные комплексы фораминифер рассматриваемых отложений аркто-бореальные. По содержанию тепловодного элемента заметно превосходят рецентные ценозы шельфовых морей севера Евразии. Палеогеографический тип комплекса межледниковый. Условия обитания характеризовались глубинами от 50 м до 100 м, соленостью от 30 до 34%, положительными температурами придонных вод [Гудина, 1976].

На европейском Севере России еще ранее были выделены кейнмусюрские слои (в бассейне р. Печоры) [Загорская и др., 1969] с соответствующей ассоциацией фораминифер. Осадки представлены песчаными глинами, плотными с рассеянными обломочным материалом. Мощность отложений до 50 м. В этих осадках встречено большое количество фораминифер. До 600 экземпляров в северных районах и до 200 в более южных. Число видов в отдельных образцах свыше 10, а иногда достигает 22-24.

Всего обнаружено 66 видов. Из них 38 аркти-ческо-бореальные. Они составляют 66% комплекса. Половина из них бореальные (1/3 от общего числа, а в сибирских комплексах 1/4). Арктические и бореапьно-арктические формы составляют 34%. В целом комплекс бореального типа. Осадки накапливались на глубинах 50-100 м. Соленость близка к нормальной - 33-34% [Гудина, 1976].

В последние десятилетия довольно интенсивно изучаются фораминиферы из отложений европейского Севера России, в частности, это касается прежде всего фораминифер из микулинских осадков.

На Кольском п-ове автором были изучены фораминиферы из отложений в низовьях р. Вар-зуги (в 25 км выше устья). Из глин, обнажающихся от уреза воды до высоты 2-3 м, найдены раковинки бентосных фораминифер: Cribroel-phidium goesi, Retroelphidium boreale, Islandiella islandica, Cassidulina sabacuta, Planocassidulina norcrossi, Cassandra teretis, Lagena sulcata, L. gracilima, Fissurina laevigata, F. marginata, Dis-corbis punctulatus, Buccella frigida, B. inusitata, Trifarina angulosa, Dentalina baggi, Guttulina lacteal, Cibicides rotundatus, Sigmomorphina undulosa, Protelphidium orbiculare, Quinquelocu-

lina arctica. Фораминиферы найдены во всех образах. Во всех образцах доминирует один и тот же вид Cribroelphidium goesi. Общее количество видов насчитывается 20. Ассоциация представлена в основном эльфидиидами, кассидулинида-ми и исландикллидами. Ассоциация арктическо-бореальная. Группы тепловодных форм превышают холодноводную и составляют 60%. Соотношение эвригалинных и стеногалинных форм позволяет говорить о нормальной или слегка пониженное™ солености. Отложения накапливались в условиях с положительными придонными температурами.

Определения возраста этих осадков трактовались по-разному. Полученные нами материалы свидетельствуют о более благоприятной, чем современная, климатической обстановке, что характерно для начала верхнего плейстоцена всего северного побережья Евразии.

Интеерсный и наиболее полный разрез наблюдался в скважине на побережье Горла Белого моря, где отложения залегают между разновозрастными моренами (по-видимому, между московской и валдайской). Здесь обнаружены секре-ционные фораминиферы: Retroelphidium boreale, R. propinquum, R. excavatum, Protelphidium or-biculare, Cribroelphidium goesi, Cr. granatum, El-phidiella túmida, El. groenlandica, Buccella de-pressa, B. frígida, Pseudopolymorphina novangliae, Sigmomorphina undulosa, Alabaminoides mitis, Planocassidulina norcrossi, Cassidulina subacuta и агглютинированные Rhabdammina sp.

Во всех образцах преобладают эльфидииды. Группа тепловодных видов достигает 62%. Комплекс фораминифер арктическо-бореальный. Можно говорить о довольно мелководных условиях накопления отложений с положительными температурами придонных вод. Соленость могла быть несколько пониженной.

Достаточно хорошо изучены и фаунистиче-ски охарактеризованы аналогичные отложения в Архангельской области. Выделенные из отложений комплексы фораминифер относятся к арктическо-бореальному типу. Систематический состав фораминифер позволяет считать, что отложения накапливались в достаточно мелководном бассейне с нормальной соленостью и хорошей циркуляцией вод. Очевидно, эту ассоциацию фораминифер можно назвать беломорским комплексом.

Начиная с 80-х годов, стало массовым донное опробование в Баренцевом море. Большой интерес представляют материалы, полученные на Печорском мелководье, где было пробурено несколько скважин. Всеми скважинами вскрыт

однотипный разрез [Онищенко, Бондарев, 1988].

В Европе изучены фораминиферы из эемских отложений Шлезвиг-Гольштейна. Найден 61 вид. Самое широкое распространение имеет новый вид Elphidium sp. A. van Voorthuysen. Присутствие в нижних частях разреза видов Elphidium bartletti и Elphidium orbiculare и отсутствие их в верхах разреза свидетельствуют об изменении температурных условий бассейна от высокобо-реальных до современных в южной части Северного моря [Lafrenz, 1963],

В эемских осадках имеется ряд видов, которые отсутствуют как в нижележащих отложениях, так и в современных бассейнах (Elphidium sp. A. van Voorthuysen, Nonion niveum Lafrenz, Elphidium ditmeri Lafrenz), которые приурочены главным образом к верхним частям разреза. Следует отметить, что основу этой ассоциации фораминифер составляют эльфидииды. И новые виды появляются среди эльфидиид (табл. 1).

В Нидерландах в эемских морских отложениях найдены фораминиферы. Широко распространены различные виды родов Nonion, Elphidium, Quinqueloculina, а также Streblus beccari, Buccella frígida и др. [Voorthuysen, 1957].

На всем северном протяжении Евразии в самом начале верхнего плейстоцена наступило межледниковье, охарактеризованное фаунисти-чески. Для этого времени установлен межледниковый тип комплекса фораминифер. Для него свойствены:

1. Разнообразие систематического состава;

2. Преобладание эльфидиид;

3. Появление новых видов;

4. Обилие фораминифер в каждом образце, пустых образцов почти нет;

5. Раковины хорошей сохранности, крупных размеров, часто фарфоровидыне.

Все местные рассматриваемые комплексы фораминифер тепловодные. По содержанию те-пловодного элемента они заметно превосходят современные ассоциации шельфовых морей севера Евразии. Условия их обитания характеризовались глубинами от 50 (иногда меньше) до 100 м. Соленость близка к нормальной (3343%) или несколько понижена (30-32%), Температура придонных вод была положительной (3—4°С). Европейские комплексы все бореаль-ные, а сибирские и чукотско-камчатские - арк-то-бореальные. По составу отложений и характеру фауны устанавливается морской генезис осадков, накопившихся в условиях одного из самых теплых межпедниковий в четвертичной истории Земли.

Таблица 1.Распространение важнейших видов фораминифер в эемских отложениях Шлезвиг-Гольштейна

Вид ЭЕМ

Северное море (юг) Балтийское море (запад) Амерсфорт

Guttulina austrica + + -

Nonion depressulum + + +

N. pauciloculum albiumbilicatum + + +

N. niveum n. sp. - + -

Buccella frigida + + +

Elphidium bartletti + + -

E. excavatum + + -

E. garthi + + +

E. incertum + + -

E. magellanicum + + -

E. margaritaceum + + +

E. orbiculare + + -

E. selseyense + + +

E. subarcticum - - -

E. voorthuyseni + - +

E. sp. A van Voorthuysen, 1958 + + +

E. dittmeri n. sp. + + -

E. gunteri + + +

Streblus batavus + + +

Литература

Гудина В. И. Форам иниферы, стратиграфия и палео-зоогеография морского плейстоцена Севера Сибири. Новосибирск: Наука, 1976. 126 с.

Онищенко C.B., Бондарев В.Н. Стратиграфия и палеогеографические особеннсоти разрезов Печоромор-ского мелководья. Четвертичная палеоэкология и палеогеография северных морей. М.: Наука, 1988. С. 142-150.

Саидова Х.М. Распределение донных фораминифер и стратиграфия осадков в северо-восточной части Тихого океана. Тр. Ин-та океанологии АН СССР. 1964. Т. 68. С. 48-56.

Хорева И.М. Фораминиферы ашропогена северо-западного обрамления Тихого океана. М.: Наука. 1988.102 с.

Lafrenz Н. Foraminiferen aus dem marinen Riss-Würm Interglazial (Eem) in Schleswig-Holstein // Meyniana. 1963. Bd. 13. S. 10-46.

Lafrenz H„ Woszidlo H. Wichtige Foraminiferen aus dem Holstein- und dem Eem-Interglazial Schleswig-Holstein und ihre ökologische Auswertung // Sehr. Naturwiss. Ver. Schleswig-Holstein. 1963. Bd. 34. S. 106-115.

Voorthuysen LH. Foraminifera aus dem Eemien (RissWürm Interglacial) in der Bohrung Amersfoort I (Locus typicus). Ibid. 1957. N 11. S. 27-39.