СТРАТИГРАФИЯ. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КОРРЕЛЯЦИЯ, 2012, том 20, № 4, с. 68-94
УДК 551781.571:550.382.3(571.1)
ДИАТОМЕИ И ДИНОЦИСТЫ В ИНТЕРВАЛЕ ПОЗДНЕГО ПАЛЕОЦЕНА- РАННЕГО ЭОЦЕНА В БИОКРЕМНИСТЫХ ФАЦИЯХ СРЕДНЕГО ЗАУРАЛЬЯ
© 2012 г. Г. Н. Александрова, Т. В. Орешкина, А. И. Яковлева, Э. П. Радионова
Геологический институт РАН, Москва e-mail: dinoflag@mail.ru Поступила в редакцию 14.02.2011 г., получена после доработки 29.08.2011 г.
Переход от палеоцена к эоцену — один из наиболее ярких эпизодов кайнозоя, совпадающий с глобальным событием климатического оптимума (PETM). Проявление этого глобального события по данным комплексного биостратиграфического изучения диатомей, силикофлагеллат и диноцист прослежено в трех разрезах Среднего Зауралья (Камышлов, Коркино, Чумляк), представленных морскими биокремнистыми отложениями серовской и ирбитской свит. В интервале диатомовых зон Trinacria ventriculosa—Hemiaulus proteus—Coscinodiscus uralensis, отвечающих началу, кульминации и завершению события PETM, установлено появление новых родов Moisseevia, Solium, Fenes-trella, Craspedodiscus, Podosira, Psedotriceratium, интенсивная радиация Grunowiella и Coscinodiscus, развитие экстремальных морфотипов среди силикофлагеллат. Выявлены некоторые отличия изученных комплексов диатомей от одновозрастных комплексов Среднего Поволжья, что позволяет усомниться в устойчивом водообмене между этими бассейнами. Ассоциации диноцист, напротив, демонстрируют отсутствие зональных видов-индексов (Apectodinium homomorphum, A. augustum) и acme Apectodinium, характерных для перехода от палеоцена к эоцену во многих районах земного шара. Фациальные обстановки изученного интервала (интенсивное вертикальное перемешивание и относительно низкие температуры и соленость) характеризуются доминированием родов диноцист Areoligera, Deflandrea, Spiniferites, Operculodinium.
Ключевые слова: Зауралье, верхний палеоцен, ранний эоцен, биостратиграфическое расчленение, диатомовые водоросли, диноцисты.
ВВЕДЕНИЕ
Морские палеогеновые отложения Зауралья имеют огромный информационный потенциал для реконструкции геологических событий и па-леоклимата не только в региональном, но и в глобальном масштабе. На протяжении палеоцена-эоцена Зауралье и сопредельный Тургайский прогиб участвовали в морском сообщении между Арктикой и Тетисом и оказывали значительное влияние на глобальную циркуляцию и климат. Преобладание биогенной кремнистой и терри-генной седиментации и практически полное отсутствие карбонатного планктона выводит здесь на первый план изучение кремнистых и органи-костенных микрофоссилий.
Основы зональной стратиграфии этих регионов по диатомеям были заложены А.П. Жузе (Диатомовый..., 1949), которая впервые выделила стратиграфически значимые сукцессии диатомовых водорослей палеогена на восточном склоне Урала. В 1960-1970-е гг. эта последовательность была подтверждена на огромном фактическом
материале (Стрельникова, 1960; Кротов, Шибко-ва, 1961; Рубина, Дрознес, 1961; Рубина, 1973; Парамонова, 1964; Диатомовые., 1974) в период интенсивного изучения геологии Западной Сибири. Основанная на этой последовательности зональная диатомовая шкала была предложена З.И. Глезер (1979) для Зауралья, Западной Сибири и сопредельных территорий Казахстана и Поволжья. Позже возраст зональных подразделений по диатомеям был скорректирован Н.И. Стрельниковой (Козлова, Стрельникова, 1984; Стрельникова, 1992) на основе их опосредованного (через зональную схему по радиоляриям) сопоставления с океаническими зональными шкалами по карбонатному планктону. В последние годы объем и возраст зональных подразделений палеогена по диатомеям палеогена уточняется в результате прямой комплексной биостратиграфической корреляции по разным группам микропланктона (карбонатного, кремнистого и органикостенно-го) в опорных разрезах Поволжья, Зауралья, юга России и Украины (Яаёюпоуа й а1., 2001, 2003; 1акоу1еуа й а1., 2000; Оге8М1па й а1., 2004; А1екзап-
drova, Radionova, 2006; Орешкина, Александрова, 2007; Орешкина, Яковлева, 2007; Орешкина и др., 2008).
Изучение цист динофлагеллат в Зауралье и Тургае было начато в конце 1980-х годов, к настоящему моменту изучен целый ряд разрезов и скважин (Васильева, 1990, 1994, 2000, 2005; Васильева, Малышкина, 2002; 2008; Iakovleva et al., 2001; Амон и др., 2003). Эти исследования выявили большой потенциал использования диноцист для межрегиональных корреляций и уточнения возраста региональных подразделений. Так, на примере разреза карьера Соколовский (Iakovleva et al., 2001) была продемонстрирована возможность выделения в Тургае палеоцен-эоценовых зон бассейна Северного моря и сиквенс-страти-графических циклов 3-го порядка, соответствующих циклам Североморского бассейна (Powell etal., 1996).
В 2007 г. Международной стратиграфической комиссией (Aubry et al., 2007) была выбрана точка глобального стратотипа границы палеоцена-эоцена в разрезе Dababiya (долина Нила, Египет). Биостратиграфическими маркерами этой границы являются массовое исчезновение абиссальных и батиальных бентосных фораминифер, специфические комплексы планктонных форамини-фер и наннопланктона с присутствием экстремальных экоморфотипов, акме диноцист рода Apectodinium. Основание эоцена проводится по подошве глобального изотопного события - негативного экскурса изотопа углерода (до 6%о), которое близко совпадает с основанием зоны Apectodinium augustum по диноцистам (Crouch etal., 2001).
Задачей настоящей работы явилось изучение диатомей и диноцист из разрезов Камышлов, Коркино и Чумляк Среднего Зауралья с целью дальнейшего уточнения возраста отложений и особенностей перехода от палеоцена к эоцену в этом регионе Северной Евразии.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Региональная литостратиграфия
Характерной особенностью палеогена Зауральской фациально-структурной зоны (Ахме-тьев и др., 2004) являются мощные горизонты биокремнистых осадков, приуроченных к двум крупным седиментационным циклам. Нижнепалеоценовому циклу, охватывающему датско-зеландский интервал, соответствуют марсятская и ивдельская свиты. Второй цикл (верхи палеоце-на-нижний эоцен) традиционно расчленяется на две свиты — серовскую и ирбитскую, стратотипы
которых были установлены А.П. Сиговым (Тезисы..., 1956) в районе городов Серов и Ирбит. Опоки традиционно относятся к серовской свите (верхний палеоцен), а диатомиты и биокремнистые глины — к ирбитской свите (нижний эоцен). Аналогами этих подразделений на востоке и юго-востоке Западно-Сибирской плиты являются соответственно нижняя и средняя подсвиты люлинворской свиты (Унифицированные., 2001). Средняя мощность биокремнистых осадков составляет около 100 м.
Материалом для настоящего исследования послужили образцы из верхнепалеоценовых—ниж-неэоценовых отложений трех разрезов Среднего Зауралья, вскрытых в карьерах Камышлов (Свердловская область), Чумляк и Коркино (Челябинская область) (рис. 1). Описание и опробование разрезов было проведено авторами статьи и их коллегами из Института геологии и геохимии УрО РАН (Екатеринбург) во время совместных экспедиционных работ в 1998 г. (Коркино), 1999 г. (Камышлов) и 2004 г. (Камышлов, Чумляк, Кор-кино).
Методика исследований
Химическая обработка образцов на палинологический и диатомовый анализы осуществлялась согласно процедуре, принятой в лаборатории па-леофлористики ГИН РАН. После предварительного дробления образцы заливали горячим раствором пирофосфата натрия (Na4P2O7 • 10H20) для дисперсии глинистого материала, а затем отмывали каждые 2 часа с целью удаления глинистых частиц; далее образцы центрифугировались в тяжелой жидкости (K2CdJ4) с плотностью 2.25 с целью отделения органической и кремнистой фракций от более тяжелых минеральных частиц. По результатам просмотра легкой фракции под микроскопом делали стандартные препараты на диатомовые водоросли.
Дальнейшая обработка образцов на диноци-сты и другие группы морских палиноморф включала в себя удаление кремнистых компонентов с использованием 70%-ной плавиковой кислоты (HF); после этого образец подвергали действию соляной кислоты для удаления флюоросиликат-ных гелей, а затем отмывали в дистиллированной воде и заливали глицерином.
Таксономия диноцист соответствует индексу Фенсома и Вильямса (Fensome, Williams, 2004). Качественные и количественные изменения в составе диноцист послужили основой для установления комплексов, характеризующих региональные биостратоны в ранге слоев и зон (появление
Рис. 1. Карта распространения биокремнистых и терригенно-кремнистых отложений в Среднем и Южном Зауралье в переходном интервале палеоцена и эоцена, построенная на основании оригинальных данных изучения диатомей и диноцист, с использованием (Васильева, 2000; Васильева, Малышкина, 2002).
1 — биокремнистые отложения с азональными комплексами диноцист; 2 — терригенно-кремнистые отложения с зональными комплексами диноцист; 3 — местоположение изученных разрезов и скважин.
или исчезновение таксонов, увеличение или уменьшение видового разнообразия, максимальное развитие (акме) отдельных видов). Установленные комплексы сравнивались в основном с комплексами из стратотипических регионов раннего палеогена Западной Европы (HeilmannClausen, 1985, 1988, 1994; Powell, 1992; Bujak, Mudge, 1994; Mudge, Bujak, 1996), а также со стандартной диноцистовой шкалой (Luterbacher et al., 2004). Возраст биостратонов определен путем опосредованной калибровки диноцистовых зон с наннопланктонной шкалой Е. Мартини (Martini, 1971).
Палинологический анализ изученных образцов включал 2 этапа. (1) Подсчитывали минимум 200 (если возможно) палиноморф, которые подразделяли на 7 групп: цисты динофлагеллат, акри-тархи, другие водоросли (празинофиты и т.д.), пыльца покрытосеменных, хвойных растений, пыльца таксодиевых и споры наземных растений. (2) Проводили подсчет минимум 200 (если возможно) диноцист и акритарх. Учитывая литературные данные по реконструкции палеообстано-вок на основе изучения диноцист (Powell et al., 1996; Sluijs et al., 2005; Crouch, Brinkhuis, 2005),
выявленные таксоны диноцист подразделяли на ряд "экогрупп": 1) Deflandrea-группа (Deflandrea, Cerodin
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.