ЛИТОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ, 2008, № 2, с. 202-208
УДК 551
СУЩЕСТВОВАЛИ ЛИ РИФЫ В ПРОТЕРОЗОЕ?
© 2008 г. В. Г. Кузнецов
Институт проблем нефти и газа РАН 117701 ГСП-1 Москва, ул. Губкина, 3; E-mail: vgkuz@yandex.ru Поступила в редакцию 01.03.2007 г.
На основе анализа характера роста строматолитов и соотношения сложенных ими мощных карбонатных тел с вмещающими отложениями, обосновывается положение об отсутствии в протерозое рифов в узком смысле слова, то есть существенно возвышающихся над дном моря сооружений.
В 1911 г. один из крупнейших отечественных геологов, член-корреспондент Российской академии наук H.H. Яковлев опубликовал в Известиях Геологического комитета статью под очень символическим названием "Существуют ли коралловые рифы в палеозое?", в которой на примере девона и карбона Тимана, Урала, Донецкого бассейна, Курляндии (современная Латвия), а также ряда зарубежных стран сделал вывод, что главными рифостроителями в это время были стро-матопоры; ругозы и табуляты, по его мнению, к таковым не относятся [Яковлев, 1911].
Но если в фанерозое, наряду с водорослями, значение и систематические группы которых также менялись во времени, основными строителями рифов были обладавшие известковым скелетом животные [Журавлева, Равикович, 1973; Коро-люк, Михайлова, 1981; Кузнецов, 1983, 1986; Равикович, Журавлева, 1975], то еще более правомерно поставить вопрос о специфике "рифов" докембрия, единственными, или почти исключительными строителями которых были цианобактериаль-ные сообщества. При этом, если эволюция рифо-строителей - факт общепринятый, то изменение во времени типов построек изучено далеко не столь подробно. В этом отношении настоящие заметки - это своеобразный ремейк, публикации H.H. Яковлева почти вековой давности, проведенный на другом уровне.
По сути дела все докембрийские сооружения сложены строматолитами - биоседиментарными структурами, и возможность их прямого сопоставления с рифами фанерозоя требует специального анализа и аргументации их рифовой природы. Проблема эта кроме очевидного научного значения представляет и важный практический интерес в связи с открытием в карбонатных, часто строматолитовых отложениях месторождений нефти и газа. Так, для одной из крупнейших зон нефтегазонакопления Сибирской платформы - Юрубчено-Тохомской зоны, включающей
Юрубченское, Куюмбинское и Вэдрэшевское месторождения, рисуется серия рифов, с которыми связаны основные притоки углеводородов [Афа-насенков и др., 2004; Мухаметзянов и др., 2003; Харахинов и др., 2000, 2005].
Обсуждаемая проблема во многом имеет терминологический характер, прежде всего из-за многозначности самого термина "риф". В широком смысле слова (sensu lato) термин относится ко всем видам органогенных сооружений вне зависимости от их размеров, морфологии, положения относительно уровня моря и т.д., то есть охватывает пластовые образования - биостромы, холмо-видные, не выходящие на уровень волнолома, биогермы, а также крупные массивы с сопутствующими отложениями, связанными с выходом кровли сооружения выше базиса действия волн, и даже над уровнем моря (рифовый шлейф, внутри-рифовая лагуна и т.д.).
Последний, то есть риф в узком смысле слова (sensu stricto), представляют собой "сложное геологическое образование, возникшее в результате жизнедеятельности колониальных или нарастающих организмов (живших вблизи поверхности воды и обладающих волноустойчивым потенциалом) и представляющее собой карбонатный массив, сложенный, по крайней мере частично, остатками организмов и продуктами их разрушения, возвышавшийся во время своего образования над дном окружающего моря и образующий в связи с этим волнолом. Поскольку скорость роста рифов превышает скорость накопления окружающих осадков, его мощность больше мощности синхронных отложений, и ископаемый риф как геологическое тело представляет собой и морфологически обособленное сооружение, и закономерную ассоциацию слагающих пород" [Современные и ископаемые..., 1990, с.117]. При этом и биогермы, и биостромы могут существовать либо как самостоятельные постройки, либо входить в состав рифов sensu stricto.
И если существование в рифее простых построек и прежде всего биостромов, в меньшей степени биогермов, сомнений не вызывает, то наличие крупных морфологически выраженных в рельефе дна палеобассейнов сооружений - собственно рифов, требует специального рассмотрения. Именно в таком, в значительной степени геоморфологическом, точнее, палеогеоморфологи-ческом и геологическом значении обсуждается возможность существования рифов в протерозое.
Обсуждение вопроса о наличии морфологически выраженных в рельефе дна протерозойских бассейнов рифов возможно провести по двум направлениям: во-первых, установить рельефооб-разующие способности цианобактериальных сообществ, представленных строматолитами, и, во-вторых, проанализировать фациальные соотношения мощных строматолитовых толщ, в том числе выделенных сейсмическими методами "рифов" - с вмещающими их отложениями.
Эти два направления в определенной мере, косвенно, отражают историю изучения строматолитов и образованных ими геологических тел. Пятидесятые-шестидесятые годы прошлого столетия были временем детального и разностороннего изучения строматолитов, в том числе их морфологии, внутреннего строения, условий образования. Из более новых работ в этом плане можно отметить проведенный П.Ю. Петровым [1996] теоретический анализ влияния абиогенных факторов - световой энергии, гидродинамики среды, характера фоновой седиментации на морфологию строматолитов. В конце прошлого и начале нынешнего столетия основные исследования проводились уже на уровне геологических тел, сложенных строматолитами, причем многие из них стали называться рифами. Основными объектами подобных работ в нашей стране были рифейские отложения Сибирской платформы и ее обрамления [Афанасенко и др., 2004; Варакси-на, Хабаров, 2000; Зиньковский и др., 1999; Муха-метзянов и др., 2003; Петров, Семихатов, 1998, 2005; Хабаров, 1986, 1988; Хабаров, Таныгин, 1987, 1993; Petrov, Semikhatov, 2001]
При изучении докембрийских образований возникает существенное противоречие. С одной стороны, в геологических разрезах устанавливаются весьма крупные тела, сложенные в основном строматолитовыми породами, с другой - прижизненная высота отдельных строматолитовых образований крайне мала и, по оценкам специалистов, в большинстве случаев не превышает нескольких сантиметров.
Прежде всего следует отметить, что пластовые формы строматолитов типа Stratifera и Irregularis [Королюк, 1960] по самой своей сути не могут создавать морфологически выраженный положительный рельеф. Они образуют плоские и
часто значительные по площади пласты и пачки. Рельефообразующими могут быть только столбчатые формы, но и они в абсолютном большинстве слабо выражены в рельефе. В подтверждение этого сошлемся на исследования признанных авторитетов в области изучения строматолитов.
Так, С.Н. Серебряков [1975], изучивший особенности формирования и размещения рифей-ских строматолитов Сибири, неоднократно отмечал, что прижизненная высота отдельных столбиков байкалид не превышала 2-5 см и лишь у конофитонов могла достигать нескольких десятков сантиметров, хотя, как отмечает автор, скорость нарастания строматолитов выше скорости накопления синхронных осадков. Подобное несоответствие автор объясняет частыми перерывами в росте строматолитов и разрушением уже образовавшихся столбиков [Серебряков, 1975]. Вместе с тем, образованные ассоциацией сообществ биогермы, могли возвышаться над дном бассейна уже на метр и более. Аналогичны наблюдения В.А. Лучининой (устное сообщение), которая отмечает, что высота отдельных столбиков строматолитов редко превышала 20 см, а строматолитовые биогермы в кембрии Монголии достигали высоты 2 м, а в силуре района Норильска - 1 м. И это для фанерозойских образований, когда уже четко фиксируются выраженные в рельефе постройки!
Для оценки призжизненной высоты отдельных строматолитовых столбиков важное значение имеет два обстоятельства. Во-первых, соотношение толщины отдельных слойков в центральной части столбика и на его периферии и, во-вторых, характер бокового ограничения отдельных строматолитовых столбиков.
Положительный рельеф может возникнуть в том случае, когда скорость роста, измеряемая толщиной слойков, в центре будет выше, чем на периферии. В этом отношении крайне интересные материалы получены Вл.А. Комаром, М.Е. Раабен и М.А. Семихатовым [1965]. В абсолютном большинстве случаев величина коэффициента утолщения, то есть отношение толщины микрослойков в осевой части к таковой на периферии, составляет 2-4 для разных форм группы СопорИуЮп (рис. 1). Важно отметить, что это относится к группе, высота столбиков которой может быть максимальной. Существенно большие величины (до 10-11) отмечаются спорадически на коротких отрезках у некоторых ветвящихся форм. Учитывая толщину отдельных микрослойков, превышение центральной части столбика части над его периферией крайне незначительно и вряд ли достигает указанных С.Н. Серебряковым нескольких десятков сантиметров.
В конце пятидесятых годов XX века стало ясно, что слоек, облекающий строматолитовый
Рис. 1. Вариационные кривые коэффициента утолщения микрослоев в осевой части строматолитов группы СопорИуШп. Суммарные данные семи различных форм (составлено по данным [Комар и др., 1965]).
столбик сбоку, опускается вниз только до поверхности прилегающего осадка, то есть до той части пространства, где есть свет - необходимое условие жизнедеятельности цианобактерий.
После того как И.К. Королюк [1960] обратила внимание на наличие у столбчатых строматоли-
тов стенок, образованных в результате облека-ния боковых поверхностей столбиков, характер этих стенок стал важным не только систематическим, но и палеогеоморфологическим признаком.
И.Н. Крылов [1963] и М.Е. Раабен [1969] описали "лохматые" столбики с разным характером их краевой части - с карнизами, козырьками и т.д. (рис. 2). Совершенно ясно, что боковые ответвления цианобактериального мата, - будущего строматолита, в виде подобных карнизов не "ви
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.