Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Радиолярии и стратиграфия сеномана и турона Горного Крыма и Южного Сахалина

ВАК РФ 25.00.02, Палеонтология и стратиграфия

Текст научной работыДиссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Брагина, Любовь Георгиевна, Москва

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

БРАТИНА Люб'овь I еоргйевна

РАДИОЛЯРИИ И СТРАТИГРАФИЯ СЕНОМАНА И ТУРОНА ГОРНОГО КРЫМА И ЮЖНОГО

САХАЛИНА

Специальность 25.00.02 - палеонтология и стратиграфия

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Том 1 (Основная часть)

Москва - 2001

В течение последних десятилетий радиолярии стали одной из наиболее активно изучаемых' и используемых в практике групп микрофауны мезозоя. При этом позднемеловая зпоха является одной из наиболее интересных в истории развития радиолярий. Повышенное внимание к этому временному отрезку определяется особым положением микоойауны. являющейся

оэзультатом длительног

W

волюиионмс

пазвития в течение

мезозоя перед значительной сменой ассоциаций, последовавшей в начале кайнозоя. Однако, степень изученности морфологии и палеобиогеографии позанемеловых радиолярий в различных регионах неодинакова.

Радиоляпии мезозоя все более активно изучаются в

течение

последних

десятилетии:

их

исследования

концентрируются преимущественно на материале донных осадков океанов и глубоководных кремнистых толщ (Брагина, Брагин, 1995: 1996: Брагина. Витухин, 1997: Вишневская, 1984-: 1990: Жамойда, 1972: Зинкевич и Др., 1938: Зинкевич и др.. 1994: Empson-Nor i n, 1981: Foreman, 1973a: 1973b: 1975, 1977, 1978a, 1978b: Khan et ai. . 1999: Ling, 1991: Ling, Lazarus, 1990: Marcucci, Passerir.i, 1991a: Moors, 1973: CTDogherty 1994: Petrushevskaya, Kosiova, 1972: Urquhart. Banner, 1994: Riede i, Sanfiiippo, 1974a: 1974b: Sanfiüppo. Riedel, 1985: Schaaf, 1981: Sykora, Ozvoldova et a! .. 1997: Takahashi, 1999: Thurow, 1988: Thurow, Kuhnt, 1986: Wakita et ai., 1994). Основным наппавлением таких пабот является выделение

Алексеев. 1981: Carter. Hart. 1977: Mortimors. Pomern I. 1991), в результате которых на обширных пространствах сформировались разнообразные мелководные толщи. часто содержащие кремневый планктон (Липман, 1952: 1960а. 19605: Козлова, Горбовец, 1966: A'iev, Smirnova, 1969: Amon, 1992). Однако, радиолярии этих отложений остаются малоизученными. Это препятствует исследованиям по палеозкопогии и палеобиогеогозшии оадиоляоий и затоудняет коооеляиию

выделяемых оадиолясиевых биостсатонов

обш

ей шкалой.

поскольку классические и стратотипические разрезы мела охарактеризованы мелководными и относительно глубоководными гЬаииями. Поэтому поеаставляется чпезвычайно актуальным

изучить паяиоляоии опооных пазоезоЕ

вепхнего мелг

UUJUUUVi i u i и I

зию слагавших зти оазоезы толог по

радиоляриям, провести сравнительный анализ ассоциации радиолярий краевых и зликонтинентальных морей и на зтой основе проанализировать палеобиогеографии радиолярий мела. Особое значение имеет осуществление корреляции изученных опооных оазоезсв с глубоководными. Проведение подобных

исследовании п

о ö vy

лит рассматривать оадиоляоии в контексте

пзоастоатигпа&ическими гоуппами. Изучение пааиоляоий из

попных п Ol Life; J OB

Г; SÄi ИЛЛ

üuvjifuuu i wuntanfio

охаоактеоизованных оптостпатигпайическими гпуппами.

позволит уточнить стратиграфическое видов пааиоляоий в отложениях.

Lirquhart, 1b'95: Urquhart,, центральной части Тетиса

i ииаи ut= ütivfcü tsL. ai.. i 3c!o i . räu ТЭКСОНОМИ4GCKOS

разнообразие позднемеловых сообществ наиболее полно изучено только для временного интервала сенсман - турон (Erbacher. 1994: О3 Dogherty, 1994, Salvini. Marcticci, 1998). Таксономический состав сообществ радиолярий позднего мела субтропиков (Campbell. Clark. 1944: Foreman. 1968: F'essagno, 1962: 1969a: 1973: 1975: 1976). в том числе сеномана -турона (Pessagno, 1970: 1971а: 1971b: 1972: 1976) изучен довольно полно. Бореальные ассоциации позднемелового возраста изучались многими авторами (Амон, 1985: 1990: Вишневская, 1987: 1990: Жамойда, 1972: Казинцова, 1975: 1979: 1981: Козлова, Горбовец, 1966: Хабаков, 1932, 1937). Однако, при их исследовании возникали серьезные проблемы. Так, дальневосточные верхнемеловые отложения довольно часто представлены кремнистыми, сложно дислоцированными толщами, не охарактеризованными, за исключением радиолярий, остатками других групп. Отсюда вытекают проблемы при разработке по радиоляриям провинциальных шкал (Вишневская, 1990). Таким образом, ассоциации сеномана и турона, как наиболее изученные в тоопиках и в субтропиках. являются той основой.

Цельга поставленного исследования является разработка стратиграфии относительно мелководных (нижняя часть шельфа, зпибатиаль) отложений верхнего мела на основе изучения радиолярий. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1 ) Изучение радиоляриевых ассоциаций из опорных разрезов верхнего мела Горного Крыма и Шжного Сахалина и анализ стратиграфического распространения радиолярий.

2) Выделение стратиграфических подразделений в отложениях сеномана и турона Горного Крыма и Шжного Сахалина по радиоляриям и их корреляция между собой. а также с радиоляриевыми зонами других регионов.

о ' он3 п ^ 1*{опи|олиг ип ¡и1 тс!к сономи^ ии£иол япий поз ан61 и

мела, разработка методических основ построения систематики

«тл *~л г Г4, '..'П пц ■ ■ и I » • I О) ■

4) Выявление основных тенденций и этапов развития радиолярий в позднем мелу, анализ изменений радиоляриевых сообществ на рубежах крупных перестроек биоты (граница сеномана и турона).

5) Проведение сравнительного анализа одновозрастных ассоциаций радиолярий различных палеобассейнов и выяснение палеобиогеографического и палеоэкологического значения радиолярий на примере сеноман - туронских комплексов Крыма и Сахалина.

ФА КТ1/»чЕГГ^>/г ММ ЫА-Гс:ОМА п

/-VIV | 4-1 11 . V* »| I »-(г-л | | | <г Iг > > • -

8

автором во время полевых работ в иго-западной части Горного Крыма (Сель-Бухра. Аксу-Дере. 1996) и на Южном Сахалине (бассейн р. Наиба, г. Синегорск. 1992). Автором также был собпан дополнительный матеоиал по падиоляпиям веохнего мела

того -

как

сравнительный материал. были использованы позднемеловые радиояяриевые ассоциации из каменного материала коллекций И.А.Пергамента (Северо-Западная Камчатка). Е.Н.Маланхопиной и О.А.Шмидта (о. Шикотан, Малая Курильская гряда). И .ЬО. Брагина (Кипр). В. С. Вишневской (Италия) и

Т.А.Кузьмичевой (Горный Крым. г-Белая). Всего автором изучено более 500 образцов с микрофауной.

и А у ии А а илом я

I I*"» ' II 11-4/1 I I* ' 1.1Ш I . >|( г—\

1. Впеовые детально оасчленсны по оалиоляпиям пазоезы

сеномана и туоонз Гоп^ого Коыма. Уточнена

!< л л

«г» XIV '

ЛОПпЙНЗ

стратиграфическая схема отложений сзномана и тупона Южного

Г' *з»_'5а п I ! пгч п ППГ11.1 г»»«

2. По радиоляриям осуществлена корреляция опорных разрезов Горного Крыма и Южного Сахалина - как между собой, так и с другими регионами. Впервые показана высокая степень коспелиоуемости по падиоляоиям сеноман-туоонских отложений

3. Впервые на территории России в составе позднемеловых ассоциаций Сахалина выявлены спикулонесущие Еп£ас£тпагта. ведущие начало от палеозойских моосЬотипов.

трех главных групп морфологических зпементоз - первичного каркаса. оболочек, игл. С применением зтого принципа упоояяочена таксономия оайиоляоий позйнего мела, установлено

1 СИ 1 1Г1 '

п с о ггл

i и(\сип05 апсзи пс;1 о гти01г'| о лойсл с;и»1 5

ведущих начало от юпских и йаже палеозойских ппеаков.

аны методические предпосылки

филогенетивеских построений.

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ. 1. Отложения сеномана и туоона и

йпя

новы

¡ученн*

опооных

сопоставимые апя Гопного Коыма - с зонами Тетической ооласти

г V> I, I

Каг

i г1 ^опнии Коымг

{Раазаапо. 1976).

- с зонами Коопепяиия мексау сазпезами

возможна по огпаниченному числу ооших

таксонов, вероятно, космополитов.

¿1 . оиототс! пзигк/!i лрин поз дмбги гм5зозоя осмоззнз п¿1

строгой иерархии таксономических признаков: 1) тип

используется в диагнозах отпяйов: 2 )

| V -1; (»

ичног

|\С

^ о «

особенности типа первичного каркаса, форма раковины и тип строения внешней оболочки служат признаками семейств и поасемейств : 3 5 особенности сЬоомы ми гч овины, число оболочек и лучей — основа для выделения родов: 4) характер пористости. количество главных игл. наличие или отсутствие приустьевой трубки - признаки видов.

3. Наиболее значительное обновление таксономического

принадлежности этого пегиона к южной части бооеапьного

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ И ПУБЛИКАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ. Основные положения диссертации докладывались на конкурсной сессии ГИН РАН. на ежегодной сессии ВПО (1998. 4а Всесоюзном падиоляоиевом семинаое г

¿ии | I -

г— > ■ ■ ■ 1_ л л

■.имиа^

{1990). а также на М й ж г, у и а о о я н о й кон&еоениии по тектоник;

( ПЯМ-ЗТ" п п

плит !памяти

I.ооненшаина)

I -! Л О ¿2 \ > i ¿зи •

на двух Международных

лаборатории

радиоляриевых семинарах ТЫТЕРРАО VII (1994) в Оса к г.. и (1997) в Париже, на объединенных заседаниях стратиграфии фанерозоя и лаборатории Геологического института. По теме диссертации опубликовано и находится в печати 22 работы. СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ.

йиссеотаиия состоит из введения. 6 глав, заключения.

тематической части, включающей описание изученных видов.

списка литературы из

наименований. вкпючаеп

История изучения меловых радиолярии насчитывает вопее 100 пет и в ней можно выделить несколько этапов.

1 этап. Коней XIX - начало XX века. Аля этого паоиоаа.

I I О I! О О ! И Г- ГЧ Л пи 1ЦишЬ| П

>писания К . ииттелем {' / т г,г,а I . 1 а7ь ) мезозойски;

радиолярий ! ермании

По л :1 ■ ппгялм ииии.1 ! пин VI

Там 0 и и таксоны

характерно активное исследование в шлифах. Это время хрестоматийных работ д.Рюста

1903: 1904: 1914), 1927). выделивших многочисленные Пои описании новых таксонов была использована

к пассиФи к а и и я . Г" е к к е л я

С1-' ! Г\ I .

1 о. р. 9 ■ 1887)

а^

Д . РК5СТ

причислил обнаруженные мезозойские визы к

ка и н о з ои с ким родам (Наеске\. 1881: 1882

Го к'и-

к к б Л Я . Г\ ЛЗСоИ И гч & и *н

данная на осн

и с?

Iеккепя

и з у ч е н и я

^тиои

йских и современных видов, оыла Формальной по своему

содержанию. Например, предлагало?

О И\А "Ч в С Т" В V К 3 М О О К Л б "Т" 3 И Т"

разделение Суг'ЬеМапа по Пои таком построении

классификации неизбежно возникали ошибки: представители

14 Ти! О тб о ИI

Д VI сз п

£Э 3 о И Ы X СТййиях

онтогенетического роста скелета. оказались помещенными в разные роды и даже в различные семейства. И. однако, уже на этом раннем этапе был накоплен значительный Фактический

I» » ! СЗ V 1 1 VI

делались пеовые попытки использования радиолярий

в стратиграфии. Данные попытки. как правило, осложняпис;

- на Сихотз-

Алине. Нижнем Приамурье. Сахалине. Существенным недостатком отечественного изучения радиолярий на II этапе было то. что исследования наиболее часто проводились в шлиШах: сказалось

отсутстви тверд ui /

выделения радиолярий из

Козлова. 1Эби). Это. как

эффективных методик пород (Жамойда, 1960: правило, не позволяло получить полные данные по составу радиоляриевых ассоциаций. Тем не менее, в это время данная группа начинает успешно применяться в отечественной стратиграфии, и к концу этого этапа становится возможным выделение отделов, а иногда ярусов по радиоляриям (Жамойда.

5тап. 70-

конеи 80-х годов, зто особый этап весьма

интенсивного изучения радиоляоиевых сооошеств.

возможен благодаоя оазрабс^

-ехники

)н стал из

кремнистых пород. В 197и году П.Думитрика (Dürrn trica, 1н/и) >писал радиолярии хорошей сохранности. которые были выделены

из мезозойских кремнистых поре

Румынии посредством их

растворения в плавиковой кислоте. Позднее основные приемы экстрагирования радиолярий из кремнистых породы описали З.Пессаньо и Р.Ньюпост (Pessagr.o, Newport, 1972). Благодаря этим исследованиям начинается более углубленное изучение морфологии радиолярий. В СССР продолжается разработка морфологии и терминологии скелетных образований радиолярий. как в шлифах, так и по объемным формам (Жамойда, 19 72: Липман. 1975). Важнейшую роль в обширном и объемном

■исследовании отложении донных осадков океанов в весьма удаленных районах земного шара сыграл Проект Глубоководного Бурения (08ОР), в котором были задействованы как зарубежные, так и отечественные микропалеонтологи (Ре1:гузЬеУ5кауа, Ког1оуа, 1972). В результате работ по этому проекту был накоплен огоомный тактический матеоиал. благодаоя изучению

rs Т Г~ -

ГХ VJ I W L/ W I V

рыли созданы многочисленные зональные шкалы

верхнего мела, среди которых выделяются общие: А.Санфилиппо и У.Риделя (Sanfiiippo. Riedel. 1985) и А.Шаафа (Schaaf, 1985): и региональные - для Пацифики: Т.Мура (Moore. 1973) Е.Фооман {Foreman. 1975!. А.ШааФа (Schaaf. 1981).

В.и.Вишневской (V i shnevskava.

Ш. Туоова

i ' ^ » { У* V./ \ I I lu I urt .

1988 ) .

1993): для Атлантики Паоаллельно создаются

многочисленные схемы, разработанные в результате изучения наземных разрезов: З.Пессаньо (Резаадпо, 1976) - для Калифорнии, Й.Такетани ( ТакеГ,апт , 1982) и Ф.Тумандой (ТитапЗа, 1989) для различных районов Японии: для Карпат П.Думитрикой (0итт1:Нса. 1975), для Кавказа - В.С.Вишневской (У1еЬпеУэкауа, 1993).

Некоторым недостатком палеонтологических исследований, проводимых по Проекту Глубоководного Бурения, была ограниченность времени для изучения микроостатков. Поэтому обычно радиоляристы сначала опубликовывали предварительные материалы, а доизучение микрофауны проводилось позднее и не всегда достаточно глубоко. В оаботах не поиводилось описание

;сего

таксономического

оазнооооазия

исследованных

задиоляоиевых ассоциаций. подчеркивалось лишь поисутствис

На 3 этапа постепенно уходит в прошлое методика изучения ассоциаций радиолярий 8 шлифах. и лишь метод послойных* пришлифовок (Козлова. 1950). дающий возможность изучить сложное внутреннее строение, остается на вооружении радиоляристов. Совершенствуется методика выделения скелетов радиолярий из разных типов пород (как мягких, так и твердых)

» Назаров.

1981). дополняемая освобождением выделенных форм в центрифуге от осадка и их дополнительной чисткой с помощью ультразвука. Выделенные формы радиолярий, погруженные в бальзам, снимаются при помощи светового оптического микроскопа (Оитт'ЬНса, 1970: 1985: 1989: Етрвоп-Мопп, 1982: Ыаказеко, ЫтвЫтига. 1982а: Реээадпо. 1970: 1971а; Такегат , 1982), что позволяет изучать внутреннее строение скелетов. Значительно улучшается съемка с приходом электронных м и коос к оп о в

ап^^и v 1~0 и >

1 ! игч и

!У /-Ч Н »_! ! Л ( ~ ■ ' } ! тез гп I/« г

1 I I иУУ . М ! I СЗ I ои1 I

и } «

позволяющих изучить структсу

стенок раковин радиолярии.

В 70-80-е годы окончательно формируется мысль о том, что старая геккелевская классификация безнадежно устарела, особенно для представителей отряда ЫаэзеМагта. В связи с

этим делаются попытки разработки органичной

- К А О "Г 1.4 !У I А СЗ I'» СД I И ГЧ V!

радиолярии, отражающей Филогенети

с; ^ гч v«

связи и зтапность

развития этой группы (РНеае!. 19715.

о й. о & м ^ \л

TV

Ч С Ш \ J L '

M v с» О S 3 Л IM 4 H Ь' X Di5K^

тс повысило яосто s sdhoct ь

представленного материала (O'Doaherty. 1994: Jud, 19 94.: Dumitnca, 1395: Bäk. 1996a). Применяются различные типы бальзама для получения наиболее четкого фотографического изображения Форм в проходящем свете (Назаров и др. .

S Й П !

Ü ! .

Тем ролее удивительной

данного этапа

р. кино v

I Л \ / t I 1! ! А

практически полный отказ многих авторов от внутреннего строения раковин (O'Doaherty, 1994: Jud, 1994). остается верен своим принципам (i.йумитрикз.

* л . ■ л | /

>iincj»4\j .

f") j> у 'ei "sm >i

'-i T

позволяет автору сделать очень серьезное открытие - показа"

V iii G X В О В 3 н и g

Entacti пап а

в р а н н g м и

I П| w f Г Т Л*» iüü/i \

i buitl I Uf i bu . i i .

oOötin riOb i SH О i ООсиИ Я П S и Б И Ч HO Г О

начале позднего мgла

а такж

3 i vi гч v i i v

ÜbnUL

каокаоа выделить новое

5.Д «-Г 2> Г\ ii • ! Н Л О I О У* Ч Т /Ч ! П ! ! ,»У1 1 Г И* 1 <i "I Q «-J \

bi'ic^ivj i uü i \ ы i i ми i ел i i i uüc v l> Lh f i i i ui i i cl ■ i и j j i .

П n n ! ; ! .* ■"« Л -J- <5 «-> ' ,-i < t "T* Г»! P^i /-Ч i f Г1 « 'Г ."Л О К ys T" \У f\ Vl< I уч i • I V Q Ö

i luwncünvii'i i i « wn i cucv^cn k j {h %.-» с-* о w t л un m . i t иысл . » v t ,_y i

MG TO я я - Ki n et по L

1U l_> Ul

деления зон по унитапным ассоциациям

применением в радиоляриевой стратиграфии (u'uogherty. 19У4.: Baumaartner et а!.. 1995). Этот Формально-статистический

*. -г

д. как представляв"

наиелвь

'д ушее,

V1 >_»

дальнейшем оудет способствовать оьоьшеникз и

-AVTiÜ! !! ¡ЛЛТМ Е> Г-» Г

jUAUUnnuU I И U UC I

о накопленного

ü w н itv г

учес"

что. как все своомальные методы.

K.J п "г? и

пяется ли 1 lii t.j гч j iu гч w vi .

инструментом, а не конечным результатом палеонтологических исследований. Это лишь тот каокас. который в будушем будет

иелью

5 ilis ни!

> 3. l± 3. Ч

j 1" о п u.! \a i

перед палеонтологами на

СО Б ПЭМбп ЬОгм 3 "Г 3 П О 3 л 8 И I ¡А л О 3 А И О Л Я О И е Б О Г" О 3 Н 3 Л И -5 3 . ! IО ^ "Г V

комплексы радиолярий Горного Крыма и Западно-Сахалинских гор полностью представлены фотографически, приведено описание 108 видов, из котооые 15 новые (Поиложение) . Предприняты

попытки исслед

VJ u ul

i И'

р-нутоеннег<

строения изученньп

радиолярии, что позволило выделить в позднем мелу восемь видов строения иейалической спикупы у представителей отряда

опорного разпеза спикvпонесушие

¡п

сл . i.j f с;

^начем и И КОТООЫХ 5 О Ь Ш £ И таксомо М И И М G П О 5 Ь S X П 3 Гх и о п я о и и

подпоено п а с с к а з ы в з е т с

г паве

Ч Т \/ { М Г-- Г*

{ К* m . г? г- f л ! * ciuU uj w i i » v f j

iHCTS M 3 T И K" t

радиолярий позднего мела") . Полное изучение оадиопяпиевых

VyOOulli'c'u i D о ».yuOi/'t Л И J V '"> tS rl n ui а ийИ OHv.j D П О .i и О П И П В bi С r\ S 3 сЗ Т Ь

представление об их стратиграфическом распространении в разрезах (глава III. Биостратиграфия сеноманских и туронских отложений Горного Коыма и Южного Сахалина по радиоляриям) и

п а л е о к л и м а т и ч е с к о и выявленных сообществ палеобиогеографическое

и палео&иогеографичес�