СТРАТИГРАФИЯ. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КОРРЕЛЯЦИЯ, 2012, том 20, № 2, с. 88-100
УДК 56:551.736(571.56+571.65)
ПЕРМСКИЕ БИОСФЕРНЫЕ СОБЫТИЯ НА СЕВЕРО-ВОСТОКЕ АЗИИ
© 2012 г. А. С. Бяков
Северо-Восточный комплексный научно-исследовательский институт ДВО РАН, Магадан
e-mail: abiakov@mail.ru Поступила в редакцию 06.12.2010 г., получена после доработки 02.03.2011 г.
Анализ динамики видового разнообразия двустворчатых моллюсков Северо-Восточной Азии на протяжении перми позволил выявить ряд уровней его значительного увеличения и уменьшения. Установлены четыре крупных события вымирания двустворок — в конце ранней перми, в начале кэпитенского века, на рубеже кэпитена и вучапина и в самом конце перми. Наряду с эпизодами вымираний выделяется пять событий значительного увеличения таксономического разнообразия и появления инноваций — раннеассельское, среднекунгурское, раннероудское, поздневордское, ран-нечансинское. Выявленные биотические феномены нашли подтверждение в динамике биоразнообразия и других основных групп пермской фауны (фораминиферы, брахиоподы, аммоноидеи), проявляются в разных бассейнах и, как правило, отражены в изменении характера седиментации, изотопных параметров, эвстатических колебаний и других факторов среды. Большая часть установленных биотических событий прослеживается далеко за пределами Северо-Восточной Азии и имеет, скорее всего, общие причины (изменение эндогенного режима Земли и связанный с ним комплекс стрессовых воздействий на биоту), что может быть использовано для целей глобальной корреляции.
Ключевые слова: события, динамика биоразнообразия, двустворчатые моллюски, брахиоподы, фораминиферы, аммоноидеи, пермь, Северо-Восток Азии.
ВВЕДЕНИЕ
В конце пермского периода произошел ряд крупных биосферных кризисов, прежде всего крупнейшее в фанерозое вымирание на рубеже перми и триаса. Но уже задолго до него пермская биота испытала несколько значительных биотических перестроек, связанных как с расцветом, так и с вымиранием основных групп организмов.
Многие из этих биосферных событий были выявлены в результате анализа динамики таксономического разнообразия разных групп фауны и флоры и в настоящее время интенсивно изучаются. На Северо-Востоке Азии такие исследования стали проводиться лишь недавно (Бяков, Гане-лин, 1998; Бяков, 2008).
Изучение динамики видового разнообразия двустворчатых моллюсков Северо-Восточной Азии на протяжении пермского периода позволило выявить ряд уровней его значительного увеличения и уменьшения (рис. 1). Позднее было установлено, что эти события затрагивают и другие основные группы пермской фауны (форамини-феры, брахиоподы, аммоноидеи), проявляются в разных бассейнах Северо-Востока Азии и, как правило, отражены в изменении характера седиментации, изотопных параметров, эвстатических колебаний и других факторов среды.
В данной статье приведены количественные оценки, основанные на новых уточненных данных по таксономическому разнообразию основных групп биоты, и дано статистическое обоснование установленных биотических событий, прослежена их связь с абиотическими факторами среды.
Большая часть выявленных биотических событий (особенно эпизоды массовых вымираний) прослеживается далеко за пределами Северо-Восточной Азии, что может быть использовано для целей глобальной корреляции. Массовые вымирания были вызваны, скорее всего, какими-то общими причинами, вероятно изменением эндогенного режима Земли и связанным с ним комплексом стрессовых воздействий на биоту. Установленные биотические феномены отражаются в эвстатических колебаниях уровня Мирового океана, резком изменении характера седиментации, проявлении вулканизма различной природы, широком развитии аноксических об-становок, экскурсах кривой 513С биогенных карбонатов, вариациях полярности магнитного поля.
Все биотические события перми Северо-Востока Азии подразделены нами на две группы: массового вымирания и увеличения биоразнообразия и появления инноваций.
о
H
s
s
M ©
о
K>
МСШ
M
s ft G
g"® SM s
.254.2.
-260.0-
-265.8-
-270.0-
-275.0-
282.0-
-290.0-
-295.0-
-298.7-
ВЕСШ
МШМП
g M
РСШ
Зоны, подзоны,
слои по двустворчатым моллюскам
[. postevenicum
I. evenicum
M. hurenensis
Maitaia tenkensis
1Слои с Glyptoleda Щ boiealica
Kolymia multiformis
Kolymia plicata
Kolymia inoce ramiformis
Aphanaia dilatata
Aphanaia korkodonica
Aphanaia andrianovi
Aphanaia lima
Edmondia gigantea
Cypñcardinia borealica
Cypñcardinia eopermica
Merismopteria permiana
Euchondria? mira
Prothyris elongatus
Региональные магни-тозоны
Количество видов
С к
Вымирание I Появление -<•-1-
60 40 20 0 20 40 60 80
J_I_I__!-._I_I_I_1_
3
Е=П
пп
Т-Р кривая
Трансгрессия
Сводная региональная
кривая 5 ЧС биогенных карбонатов и изотопные события
Ô13C, %с -20 2 4 6
\Пб
7
ш
10
12
Я
И TS
о
m Gl
S
О
о е
m тз Я Е
m
о о
Gl
Е
H
s to
О m а m TS
0
1
a
о
о
s
BS s s
00 ЧО
Рис. 1. Геобиосферные события перми на Северо-Востоке Азии.
Продолжительность веков перми и Международная шкала магнитной полярности (МШМП) приведены по (International..., 2010), региональные магнитозоны — по (Кашик и др., 1990; Колесов, 2010). МСШ — Международная стратиграфическая шкала пермской системы, ВЕСШ — Восточно-Европейская (Общая) стратиграфическая шкала, РСШ — региональная стратиграфическая шкала Северо-Востока Азии. 1 — зональные интервалы массовых вымираний; 2 — зональные интервалы значительного увеличения биоразнообразия; 3—5 — динамика видового разнообразия двустворчатых моллюсков: 3 — количество вымерших видов, 4 — количество появившихся видов, 5 — общее количество видов; 6—8 — проявление вулканизма: 6 — преимущественно кислого состава, 7 — преимущественно среднего состава, 8 — преимущественно основного состава; 9 — события увеличения биоразнообразия и появления иннноваций; 10—12 — полярность в палеомагнитных шкалах: 10 — обратная, 11 — прямая, 12 — неизученные интервалы.
СОБЫТИЯ МАССОВОГО ВЫМИРАНИЯ
Установлены четыре событийных уровня резкого уменьшения таксономического разнообразия фауны — позднекунгурский (позднехалалин-ский), раннекэпитенский (раннегижигинский), ранневучапинский (раннехивачский) и поздне-чансинский (конец позднехивачского времени).
Позднекунгурское событие
Позднекунгурское событие (рис. 2) характеризуется очень резким уменьшением таксономического разнообразия во всех группах фауны. Оно непосредственно следует за среднекунгурским биотическим событием (см. ниже), когда все основные группы морской фауны Северо-Востока Азии испытывали расцвет.
Среди двустворок вымирают 55 видов (78%) и 20 родов (50%), появляются всего 3 новых вида, сходных с видами из более древних отложений, новых родов не отмечено. Общее разнообразие двустворок составляет 17 видов, относящихся к 12 родам (с учетом транзитных форм). Почти все они (16 видов) известны в Омолонском бассейне и приурочены к мелководным фациям. В более глубоководных обстановках отмечаются единичные находки двух-трех видов. Только шесть видов двустворок известны из Верхояно-Охотской системы бассейнов. Общий облик сообщества дву-створок имеет реликтовый характер за счет явного доминирования раннепермских форм. Следует отметить крайнюю редкость находок остатков двустворок в рассматриваемом интервале (это относится и к другим группам фауны).
Брахиоподы также испытывают катастрофический упадок — среди них вымирает 31 вид (86%) и 15 родов (52%), появляются лишь пять новых видов и два рода. Всего отсюда известно 10 видов девяти родов. Все они встречены в Колымо-Омо-лонском регионе, в Верхояно-Охотском бассейне известны лишь единичные находки Ко1утае11а о§опегеп815 (Zavodowsky).
Среди фораминифер вымирают 23 вида (60%) и пять родов (30%), появляются лишь шесть новых видов. Всего здесь встречены (с учетом транзитных форм) 22 вида 12 родов. В целом облик фораминиферовой биоты наследуется от преды-
дущей зоны. Аммоноидеи не известны из отложений рассматриваемого уровня, все их представители к этому времени вымирают.
Седиментогенез и эвстатические изменения. Событийный рубеж связан с концом крупного трансгрессивно-регрессивного седиментацион-ного цикла 1-го порядка (Кашик и др., 1990; Буд-ников и др., 2003) и наиболее отчетливо фиксируется в относительно мелководных разрезах Омо-лонского бассейна. В некоторых из них отмечаются признаки черносланцевой седиментации, связанной с накоплением углистых алевролитов (руч. Водопадный) и битуминозных известняков (междуречье Большой и Малой Аулан-джи, р. Авлондя). В разрезах относительно глубоководных бассейнов рассматриваемый событийный уровень выражен неотчетливо, поскольку остатки фауны, позволяющие надежно его идентифицировать, обычно отсутствуют. Но и здесь, как правило, часто встречаются алевролиты и аргиллиты, обогащенные органическим веществом (Аян-Юряхский бассейн и юго-восточная периферия Омолонского бассейна).
Достаточно широкое распространение черно-сланцевой седиментации и почти полное отсутствие остатков фауны в рассматриваемом интервале позволяют предполагать широкое развитие аноксических обстановок, возможно связанных с сероводородным заражением. Последнее косвенно подтверждается тем, что немногочисленные остатки бентоса известны исключительно из очень мелководных разрезов. Это позволяет предполагать почти повсеместное развитие эвк-синных обстановок на шельфе в условиях падения уровня Мирового океана.
Возможно, с этим же событием связана активизация Охотского сегмента Охотско-Тайгонос-ской вулканической дуги. Проявления известко-во-щелочного вулканизма этого времени выявлены новыми U-Pb датировками (с использованием вторично-ионного масс-спектрометра SHRIMP) матрикса вулканогенных диамиктитов Аян-Юряхского бассейна (Бяков и др., 2010). Средневзвешенный возраст проанализированных 13 зерен цирконов составил 278.8 ± 3.0 млн. лет.
Рассматриваемое событие может быть зафиксировано по значительному уменьшению таксо-
о н
к ©
я
и та
мсш
а
Ка^ о о« н ^ р ооВ
ВЕСШ
о н >>И « п АН 1&
РСШ
м а
й И
о сл
Количество видов
Двустворчатые моллюски
Вымирание Появление
40 _1_
20 _|_
20 40 60 —I-^
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.