Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Голоценовые фораминиферы Баренцева моря

ВАК РФ 04.00.09, Палеонтология и стратиграфия

Автореферат диссертации по теме "Голоценовые фораминиферы Баренцева моря"

г^ он

»г» о, о

I г>

■ На правах рукописи

ГУСЬКОВ Сергей Анатольевич ГОЛОЦЕНОВЫЕ ФОРАМИНИФЕРЫ БАРЕНЦЕВА МОРЯ

04.00.09- палеонтология и стратиграфия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

НОВОСИБИРСК, 1998

Работа выполнена в Институте геологии нефти и газ Сибирского отделения Российской Академии паук в составе ОИГГК СО РАН.

Научные руководители: доктор геолого-мннералогически:

наук В.ИЛ'уднна, доктор геолого-минералогическн: наук, член-корреспондент РА1 АлВ.Каиыпш

Официальные опопенгы: доктор геолого-минералогическнх

наук, профессор В.М. Подобии а

кандидат геоло1 о-минералогических наук

Б.Н. Шурыпш

Ведущая организация: Государственное унн гарное

предприятие. Арктические морские инженерно-геологические экспедиции (г. Мурманск)

Защита состоится "_8_" июля 1998 г. в /2^"час. на заседании диссертационного совета Д 002.50.02 при Объединенном институте геологии, геофизики и минералогии СО РАН, в конференц-зале. Адрес: 630090, Новосибирск, пр-т Ак. Коптюга, 3

I'

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОИГГМ СО РАН

Автореферат разослан " " нюня 1998 г. .

Ученый секретарь диссертационного совета докт. геол.-мин. наук.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Изучение океанической среды в геологическом прошлом необходимо для понимания условий формирования современного климата и его прогнозирования на будущее. Одним из наиболее перспективных направлений исследований в данной области является изучение циркуляции водных масс в различные периоды развития океана , в частности в голоценовое время. Исследования последних лет, посвященные голоцену Арктического бассейна и, особенно, его шельфу, показали, что для реконструкции гидрологических параметров палеобассейна наиболее информативной группой фауны являются бентосные фораминиферы. В то же время, как показывает анализ литературных данных, существует ряд неясностей в систематическом положении и объеме определенных таксонов, чьи индикаторные свойства используются для реконструкции палеобассейнов.

В связи с этим целью настоящей работы является установление закономерностей распределения бентосных фораминифер в голоценовых отложениях Баренцева моря.

Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи.

1. Изучить систематический состав бентосных фораминифер в голоценовых отложениях Баренцева моря.

2. Дать монографическое описание таксонов, имеющих важное биостратиграфическое и палеоокеанографическое значение.

3. Выделить в составе современного сообщества бентосных фораминифер биономические группы, характеризующие различные условия среды, и установить закономерности их географического распространения (латеральные ряды).

4. Установить миграционную последовательность биономических групп бентосных фораминифер в голоцене Баренцева моря.

Фактический материал. Материалом для диссертационной работы послужила коллекция фораминифер из голоценовых отложений Баренцева моря. Фораминиферы были изучены из 145 местонахождений. Частично материал был собран автором во время экспедиционных работ 1982 года. Большое число образцов вместе с геологической документацией было предоставлено сотрудниками ИГ КФ РАН, АО ИО РАН, Комплексной морской арктической

геологической экспедиции, Морской арктической геологической экспедиции (г.Мурманск). Кроме того, автору была любезно предоставлена Т.С.Троицкой частично обработанная коллекция фораминифер Кольского шельфа.

Методы исследования. Сбор фактического материала проводился по методике, разработанной в ИО РАН. Выделение биономических групп и установление их миграционной последовательности проведено на основании' монографического изучения бентосных фораминифер и использования методов изучения современных сообществ живых организмов.

Защищаемые положения:

1. Изучение микроструктуры стенки раковины и элементов строения устьевого аппарата в электронно-сканирующем микроскопе является оснодой для уточнения систематического положения кассидулинид Баренцева моря.

2. Распределение бентосных фораминифер в голоцене Баренцева моря контролировалось теплым течением, проникавшим в акваторию из Норвежско-Гренландского палеобассейна.

3. Представители родов Lagena Walker et Jacob, 1798, Oolina d'Orbigny, 1839, Fissurina Reuss, 1850 являются индикаторами относительно теплых атлантических водных масс в акватории Баренцева моря.

4. Миграционная последовательность биономических групп бентосных фораминифер служит основой для расчленения изученных отложений.

Научная новизна.

1. Впервые для изученного района проведена палеонтологическая ревизия наиболее распространенных таксонов с использованием методов электронной микроскопии.

2. Обосновано выделение биономических групп бентосных фораминифер.

3. Используя миграционную последовательность биономических групп, уточнены существующие представления о палеоокеанографии Баренцева моря в голоцене.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на конференции молодых ученых (Новосибирск, 1985); на всесоюзных и всероссийских совещаниях: Всесоюзное совещание по изучению четвертичного периода (Новосибирск, 1984), 2-я всесоюзная

конференция по проблемам четвертичной палеоэкологии и палеогеографии северных морей (Мурманск, 1987), III съезд советских океанологов (Ленинград, 1987), сессия ВПО (Ленинград, 1991), микропалеонтологические совещания (Ленинград, 1986; Томск, 1995); на международном симпозиуме по стратиграфии и корреляции четвертичных отложений Азии и .Тихоокеанского региона (Находка, 1988).

Публикации. Основные положения диссертационной работы изложены в 18 статьях и кратких сообщениях.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Общий объем диссертации составляет 256 страниц. Работа иллюстрирована 9 таблицами, 26 рисунками и 20 палеонтологическими таблицами. Список цитированной литературы включает 170 наименований, в том числе 86 работ на иностранных языках.

Диссертационная работа выполнена в лаборатории микропалеонтологии Института геологии нефти и газа СО РАН под руководством дг.-м.н. В.И.Гудиной и член-корр. РАН А.В.Каныпша, которым автор выражает глубокую благодарность.

Автор искренне признателен Л.К.Левчук и Т.С.Троицкой за постоянную консультативную помощь по общим и частным вопросам палеонтологии и стратиграфии.

За ценные советы, консультации и помощь в оформлении этой работы автор благодарен КБ.Фурсенко, Б.Л.Никитенко, И.В.Варюшкиной, Л.Ф.Ермаковой, В.Г.Кашину, О.ПУльяновой.

ГЛАВА 1. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ФОРАМИНИФЕР БАРЕНЦЕВА

МОРЯ

В истории изучение форамшшфер Баренцева моря, начавшейся более 100 лет назад, отчетливо выделяется два этапа. Первый этап начинается с работы Х.Брэди (Brady,1881) по материалам австро-венгерской экспедиции на судне "Тегетгоф" вдоль побережья о.Новой Земли и в районе Земли Франца Иосифа и заканчивается исследованиями 70-х годов нашего столетия. В основном, все работы этого периода были направлены на изучение систематического состава современных бенгосных форамшшфер и закономерностей их географического распространения. (Brady, 1884; Schlumberger, 1894;

Goes, 1894; Kiaer, 1909; Аверинцев, 1911; Дерюгин, 1915; Месяцев, 1929; Филатова, 1938; Щедрина, 1936, 1946, 1956, 1958, Feyling-Hanssen, 1964 и др.). Первый наиболее крупный обзор фактического материала, накопленного к середине столетия, выполнен З.Г.Щедриной (1949) в ее диссертации. В последующем, еще один крупный обзор литературных данных с включением работ 50-х - 60-х годов сделан в диссертации ЛА.Дигас (1969). Ее исследования представляют собой крупный этап в изучении баренцевоморских форамннифер (Дигас, 1969, 1970, 1971, 1972). Л.А.Дигас разработала первую схему зональности Баренцева моря по фораминиферам.

Следующий этап в истории изучения фораминифер Баренцева моря начался в конце 70-х - начале 80-х годов. В отличии от работ первого этапа, рассмотренного выше, второй этап знаменателен работами биостратиграфической, палеоокеанографической и экологической направленности (Ostby, Nagy, 1982; Elverhoi, Solheim, 1983; Иванова, 1984; Поляк, 1985; Самойлович и др., 1988; Сахарова, Корсун, 1989; Хусид, 1989; Haid et al., 1989; Miller et al., 1989; Корсун и др., 1994 и др.). Большой объем работ по изучению баренцевоморских фораминифер проводит Мурманский морской биологический институт в рамках программы исследования современного состояния экосистем Баренцева моря и их прошлого. Во всех работах этого периода палеонтологическая составляющая (ее описательная часть) практически отсутствует. Авторы используют в своих построениях, особенно палеоокеанографических, индикаторные свойства таксонов, чье систематическое положение и объем зачастую неоднозначно воспринимаются разными исследователями. Поэтому, несмотря на большое количество публикаций по фораминиферам Баренцева моря, до сих пор вопросы монографического изучения фораминифер этого района остаются актуальными.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ И ОПИСАНИЕ ФОРАМИНИФЕР

2.1. Методика изучения. В данном разделе рассмотрены этапы изучения фораминифер - от сбора материала до монографического описания.

2.2. Некоторые вопросы морфологии н систематики эльфидинд, нонпоинд и кассидулшшд. Одними из наиболее

распространенных таксонов среди фораминифер позднего кайнозоя Арктики являются эльфидииды, нониониды и кассидулиниды. Представители этих семейств, встреченные в голоценовых отложениях Баренцева моря, изучены наиболее детально с применением методов электронной микроскопии.

2.2.1. Эльфидииды и нониониды. В электронно-сканирующем микроскопе JSM-35 были изучены такие структурные элементы стенки раковины как пористость, слоистость, микроструктура и кристашшчекие единицы. Описаны методы подготовки препаратов для электронно-микроскопических исследований.

Установлено, что для эльфидиид и нонионид наличие в структуре стенки иерархически соподчиненных разнопорядковых кристаллитов является общим признаком. Другим общим признаком для данных таксонов является наличие пористости. Наряду с такой общностью между эльфвдивдами и нонионвдами наблюдаются различия в микроструктуре стенки. Следует оговориться, что автор согласен с мнением МС.Афанасьевой (1982), которая считает необходимым обращать внимание на различия межцу оптическими свойствами и морфологией кристаллических единиц стенки раковины. Говоря об оптической структуре стенки, мы имеем в виду ориентацию оптических осей кристаллов, лежащих в основе всех кристаллических единиц. По данным С.Беллемо (Bellemo, 1974(1,2)) существует более двух форм оптической ориентации кристаллов, т.е. между радиально-лучистой и зернистой микроструктурами существует целый ряд переходных форм оптической ориентации кристаллов. Соотношение различных форм оптической микроструктуры с формой кристаллических единиц требует более тщательного изучения.

В результате проведенных исследований установлено, что оптическая структура стенки нонионид зернистая, у эльфидиид (изученных) - радиально-лучистая. По морфологии кристаллических единиц структура стенки у нонионид также зернистая, у эльфидиид, за исключением R.williamsoni Haynes, - радиально-лучистая. У R.williamsoni морфологическая структура стенки ближе к зернистой. Здесь имеет место факт несовпадения оптической и морфологической микроструктур. Это наводит на мысль о переводе данного вида в другой род, что требует дополнительных исследований.

На родовом уровне отмечается различие и в характере слоистости стенки. Выделяются два типа стенки: первично-двуслойная и первично-

однослойная. Первая наблюдается у • ретроельфвдиумов, криброэльфвдиумов и крибрононионов; вторая - у ханнесин. В то же время у хайнесин в процессе роста раковины стенка становится вторично-многослойной. Поэтому возникает сомнение в правильности предположения Х.Хансена и З.Райсса (Hansen, Rciss, 1972) о том, что все перфорированные вторично-многослойные раковины имеют первично-двуслойное строение стенки.

2.2.2. Кассидулнниды. Другой наиболее распространенной и многочисленной группой среди фораминиферового сообщества Баренцева моря являются представители родов Cassidulina d'Orbigny, 1826 и Islandiella Norvang, 1959. Некоторые виды данных родов находят широкое применение при решении задач климатостратиграфии в качестве характерных видов для определенных временных интервалов, а также как индикаторы палеообстановок (Гуськов, 1997). В то же время их систематическое положение и объем не вполне ясны.

Так, в обобщающей сводке по систематике фораминифер А.Р.Леблич й Х.Таппан (Loeblich, Таррап, 1964), на основании различной микроструктуры стенки раковин исландиелл и кассидулин относили их, не смотря на сходный тип строения раковин, не только к разным семействам Islandiellidae Loeblich et Таррап, 1964 и Cassidulinidae d'Orbigny, 1839, но и к разным надсемействам Buliminacea Jones, 1875 и Cassidulinacea d'Orbigny, 1839 соответственно.' Позднее, в результате использования электронной микроскопии, появились новые данные о строении раковин фораминифер, которые позволили объединить представителей семейств Cassidulinidae и Islandiellidae в одно семейство Cassidulinidae. Наиболее полно эти данные изложены в работе Р.Номуры (Nomura, 1983), где он предложил свою систему классификации кассидулинид, основанную на результатах изучения строения устьевого аппарата, формы раковины и микроструктуры стенки. Система кассидулинид, основанная на этих диагностических признаках, является наиболее приемлемой из всех ныне существующих систем семейства Cassidulinidae. Только частично эта система принята в последней обобщающей сводке по систематике фораминифер (Loeblih, Таррап, 1988), что объясняется в первую очередь лишь отсутствием достаточных данных по элементам строения раковин кассидулинид.

Небольшое количество работ с палеонтологическими описаниями в последнее время в отечественной и зарубежной литературе (Левчук,

1984; Feyiling-Hanssen,1990), а также присутствие в них только фрагментарных данных о структуре стенки и строении устьевого аппарата (Rodrigues, Hooper, Jones, 1980), либо их полное отсутствие в большинстве работ, побудило автора данной работы провести ревизию кассидулин и исландиелл.

Изучение морфологии раковин исландиелл и кассидулин проводилось в электронно-сканирующем микроскопе JSM-35. При описании устьевого аппарата за основу была взята идеализированная схема строения апертуры кассидулинид (Nornura, 1983).

В результате изучения морфологических особенностей устьевого аппарата были выделены два принципиально отличных друг от друга типа строения устьевого аппарата: исландиелловый и кассидулиновый.

Исландиелловый тип строения устьевого аппарата. Устье в виде вытянутого ннтериомаргинального отверстия с зубной пластиной в верхней части передней стороны и вторичным языком в нижней части этой же стороны; первичный язык зубной пластины протягивается к предыдущему форамену, гребенчатый зуб выступает из устья.

Кассидулиновый тип строения устьевого аппарата. Устье в виде узкой искривленной щели, расположенной в основании устьевой поверхности параллельно периферическому краю с апертурной пластиной, закрывающей большую часть устья.

Наряду с типом строения устьевого аппарата, другим морфологическим признаком родового ранга следует считать микроструктуру стенки раковины. Изучение микроструктуры стенки раковины производилось по методике, изложенной ранее в работе автора (Гуськов, 1987).

Радиально-лучистая микроструктура стенки характерна для исландиелл, зернистая микроструктура - для кассидулин.

В пределах обоих родов установлены четкие морфологические признаки видового ранга: форма периферического края раковины; характерные черты строения устьевого аппарата; форма камер и характер их сочленения в пупочной области.

Описание фораминифер. Общее число видов, установленное в голоценовых отложениях Баренцева моря, составляет более 100. Они относятся к 20 семействам и 53 родам. Это бентосные фораминиферы как с известковистой, так и с агглютинированной раковиной. В работе приводится палеонтологическое описание 34 ввдов, имеющих наиболее важное значение для целей биостратиграфии и палеогеографии.

Коллекция хранится в монографическом отделе геологического музея ОИГГиМ СО РАН под номерами 1070, 1075.

ГЛАВА 3. СООБЩЕСТВА БЕНТОСНЫХ ФОРАМИНИФЕР

В многочисленной литературе, как отечественной, так и зарубежной нет единой терминологии, позволяющей охарактеризовать реальную группу низших таксонов, с которой имеет дело микропалеонтолог, изучающий современных - или ископаемых фораминифер. Поскольку в задачу исследований автора не входит разработка каких-либо общих терминов, в работе принимаются определения, предложенные ранее Э.Макфедьеном (1965), Ю.Одумом (1975), М.Бигоном с соавторами (1989) для описания современных сообществ, а также терминология, употребляемая в работах В.И.Гудиной (1976), Форамшшферы... (1979), Л.КЛевчук (1984), В.В.Янко и Т.С.Троицкой (1987) для описания современной и ископаемой микрофауны. При описании современных сообществ бентосных фрраминифер использовались как количественные характеристики отдельных популяций (плотность, частотно-размерное распределение), так и количественные соотношения между популяциями (видовое разнообразие, выровненность, доминирование и т.д.).

Современные фораминиферы были изучены из 44 местонахождений на северном Новоземельском, Канинско-Колгуевском и Печорском мелководьях, в южной части Центрального плато, в районе Мурманской банки и на подводном склоне Мурмана. По географическому расположению станции, на которых производилось изучение современной фауны фораминифер, были разделены на четыре группы:

1. Местонахождения Кольского шельфа (подводный склон Мурмана, Канинско-Колгуевское мелководье и Мурманская банка);

2. Северо-Кильдинские местонахождения (южная часть Центрального плато);

3. Местонахождения Печорского мелководья;

4. Новоземельская группа станций, (северное Новоземельское мелководье).

Выделение подобных группировок местонахождений обусловлено их положением относительно потоков атлантических вод и, как следствие этого, приуроченность к различным типам водных масс.

Местонахождения Кольского шельфа и Северокильдинские станции пересекает, или находится вблизи от них, зона Полярного фронта, т.е. пограничная область между атлантическими и баренцевоморскими водными массами. Новоземельскиё и Печорские местонахождения. находятся в зоне развития баренцевоморских водных масс. Изучение изменения состава и структуры сообщества бентосных фораминифер в связи с перемещением атлантических водных масс определяется важной ролью последних в формировании гидрологического режима Баренцева моря.

3.1. Фораминиферы Кольского шельфа изучены из 30 местонахождений. Установлено 129 видов и подвидов фораминифер, 26 из которых представлены формами с агглютинированной раковиной. По составу и структуре комплекса выделено три сообщества.

"Смешаш1ое"("Южное") сообщество форамннифер Кольского шельфа, изученное в 9 местонахождениях на глубинах от 90 до 195 м на песчаном грунте, представлено 75 видами и подвидами: 61 вид и подвид - фораминиферы с известковистой раковиной, 14 - с агглютинированной. Основные характеристики сообщества приведены на рис.1. Отличительной чертой данного сообщества является присутствие в составе доминантной группы в западных местонахождениях (до 32 профиля включительно) тепловодных видов: Fissurina marginata (Walker et Boys), C.laevigata d'Orbigny, Trifarina angulosa (Williamson). В акцессорной группе, в этих же местонахождениях, встречена довольно многочисленная группа бореальных - бореалыю-лузитанских видов (21).

Полярный фронт, присутствие которого в данном районе указывается многими исследователями (Зенкевич, 1963; Жизнь и условия ее существования..., 1985 и др.), фиксируется между станциями 31/10 и 32/6 по распространению индикаторного вида T.angulosa и по максимальным значениям количества раковин фораминифер.

Сообщество агглютинирующих фораминифер Кольского шельфа изучено в 13 местонахождениях (рис. 2 ). На глубинах от 120 до 240 м, на грунте, представленном алевритовым илом, песчанистым илом и песком, в данное сообщество фораминифер входит 27 видов, из которых 16 являются представителями агглютинирующих форм .

Доминируют в данном сообществе фораминиферы с агглютинированной раковиной. По зоогеографической характеристике доминантная группа преимущественно арктическая - бореально

100000 о 50000

Ю

27/3 29/10 30/3 31/9 31/10 32/1 32/2

(О

32/6 34/4 станции

27/3 29/10 30/3 31/9 31/10 32/1

32/2

32/6 34/4 станции

%

27/3 29/10 30/3 31/9 31/10 32/1 32/2 32/6 34/4

станции

-А -а-БА —А— АБ

-Ж~Х

27/3 29/10 30/3 31/9 31/10 32/1 32/2

32/6 34/4 станции

0.6

27/3 29/10 30/3

н-131/9 31/10

32/1 32/2

32/6 34/4 станции

Рис. 1 Характеристики "Южного" сообщества фораминифер Кольского шельфа: а - индекс выровненности (Е); б - индекс разнообразия (О); в - зоогеографическая структура (А - арктические; БА - бореально-арктические; АБ - аркто-бореальные; Б - бореальные; X - с неопределенной зоогеографической характеристикой); г - число видов; д - количество экземпляров.

д

28/6 28/7 29/4 29/5 29/6 30/7 30/8 31/3 31/4 31/5 31/6 32/7 32/9

станции

28/6 28/7 29/4 29/5 29/6 30/7 30/8 31/3 31/4 31/5 31/6 32/7 32/9

станции

0 ''-—X 1С >

28/6 28/7 29/4 29/5 29/6 30/7 30/8 31/3 31/4 31/5 31/6 32/7 32/9

станции

28/6 28/7 29/4 29/5 29/6 30/7 30/8 31/3 31/4 31/5 31/6 32/7 32/9 б станции

28/6 28\7 29/4 29/5 29/6 30/7 30/8 31/3 31/4 31/5 31/6 32/7 32/8

станции

Рис. 2. Характеристики сообщества агглютинирующих форами-нифер Кольского шельфа (Усл. обозначения см. на рис. 1).

-арктическая

Акцессорная группа представлена 20 видами: 11 видов -фораминиферы с агглютинированной раковиной, 9 - с известковистой. . Группа тепловодных видов встречена только в западных местонахождениях (28/06, 28/07).

Данное сообщество отличается от двух других сообществ Кольского шельфа низким уровнем видового разнообразия. Индекс видового разнообразия колеблется от 2.9 до 4.9. Индекс выровненности сообщества имёет, в основном, невысокие значения, сравнимые с индексами выровненности изученных сообществ Кольского шельфа, за исключений местонахождений 30/8 - 31/4 (Е=0.97). Максимальное количество видов и экземпляров зафиксировано как в западных (28/6 -29/6), так и в восточных (31/5 - 32/9) местонахождениях. По максимальным значениям количества экземпляров раковин форамннифер и по местонахождениям Т.а^иЬза можно уверенно утверждать, что Полярный фронт в данной части акватории находится в районе ст. 28/7.

"Северное" сообщество нзвсстковистых форамннифер Кольского шельфа изучено в 8 местонахождениях. На глубинах от 104 до 153 м, на грунтах, представленных илами, песчанистыми иламн и песком, встречено 50 ввдов и подвидов форамннифер (рис. 3). Представители 16 ввдов имеют агглютинированную раковину, 34 -извесгковистую

По характеру распределения ввдов, биомассы и по видовому разнообразию данное сообщество сравнимо с "Южным" сообществом Кольского шельфа. С запада на восток до местонахождения 29/1 наблюдается уменьшение количества ввдов и количества экземпляров. В этом же направлении уменьшается и индекс видового разнообразия. Резкое увеличение количества экземпляров в местонахождении 29/3 на фоне незначительного увеличения количества видов и индекса видового разнообразия сменяется падением этих показателей в восточном направлении . "Северное" сообщество отличается от "Южного" более высокими значениями индекса выровненности, что, вероятно, свидетельствует о более стабильной обстановке в этой части акватории. Полярный фронт находится в районе ст. 29/3.

З.2.,. Сообщество форамннифер южной части Центрального плато изучено в 5 местонахождениях (рис. 4.). На глубинах от 242 до 270м, на грунтах, представленных песчанистыми и

д

26/9 26/11 28/9 28/10 29/1

29/3

30/11 15 станции

станци

26/9 26/11 28/9 28/10 29/1

29/3

30/11 16

станции

30/11 15

станции

Рис. 3. Характеристики "Северного" сообщества фораминифер Кольского шельфа (Усл. обозначения см. на рис.1).

глинистыми илами, обнаружено сообщество форамшшфер, состоящее из 56 видов: 14 видов - формы с агглютинированной раковиной, 42 - с известковистой.

Одной из характерных черт форамшшферового сообщества в северокильдинских местонахождениях является резкое, практически однонаправленное, уменьшение числа видов и количества экземпляров от ст.К-10-1 к ст.ЮА на фоне постоянно меняющихся индексов разнообразия и выровненное™ . В этом же направлении происходит смена зоогеографической структуры сообщества от преимущественно бореального в местонахождении К-10-1 к преимущественно арктическому в местонахождении 10А . Находки T.angulosa it достаточно большое количество раковин форамшшфер в местонахождении К-10-1 позволяют предполагать присутствие Полярного фронта в данном месте.

3.3. Новозсмсльское сообщество форамшшфер изучено в 8 местонахождениях (рис 5). Данное сообщество форамшшфер, обнаруженное на глубинах от 150 до 270м в алевритовых илах, представлено 22 видами, из которых 10 - формы с агглютинированной раковиной.

Среди изученных сообществ бентосных форамшшфер Баренцева моря Новоземельское сообщество выделяется малым числом видов и малым количеством экземпляров, но высоким коэффициентом значительности доминирующих таксонов, что находит свое отражение в видовом разнообразии и выровненносги сообщества.

Все изученные новоземельские местонахождения бентосных форамшшфер расположены в зоне развития баренцевоморских водных масс. Поэтому, при рассмотрении зоогеографической структуры сообщества можно отметить крайне низкое содержание бореальных элементов в доминантной группе. В данном случае они представлены всего одним видом B.troitzkyi Gudina, встреченном только в двух местонахождениях (1080, 1081). В других местонахождениях в числе доминантов преобладают бореально-арктические и арктические виды.

3.4. Сообщество форамшшфер Печорского мелководья В районе Печорского мелководья (ст.37) на глубине 55 м на грунте, представленном алевритовым илом обнаружено сообщество фораминифер состоящее из 11 видов. Сообщество полностью состоит из агглютинирующих фораминифер. По Л.А.Дигас (1969) подобный биоценоз широко распространен в юго-восточной части Баренцева моря,

д

800 600 400 200 0

К-10-1

К-15-3

К-154»

К-16-1 10А

станции

К-10-1

К-15-3

К-15-5

К-16'1 станции 10А

%

80 60 40 20 0

К-10-1

К-15-3

К-16-5

К-16-1

10А

станции

10 8 6 4 2 О

К-10-1

К-15-3

К-15-5

К-16-1

10А станции

О

К-10-1

К-15-3

К-15-5

К-16-1

10А

станции

Рис. 4. Характеристики сообщества фораминифер южной части Центрального плато (Усл. обозначения см. на рис.1).

д

1079

1080

1081 6816

1083

1084

1085 1086 станции

1079

1080 1081

6816

1083 1084

1085 1086 станции

100

%

1079

1080

1081

6816

1083

1084

1085 1086 станции

1079

1080

1081

6816

1083

1084

1085 1086 станции

1079

1080

1081 6816

1083

1084

1085 1086 станции

Рис. 5. Характеристики Новоземельского сообщества форами-нифр (Усл. обозначения см. на рис. 1)

на Печорско-Канинско-Колгуевском мелководье и в прибрежных водах южного о.Новая Земля. Для данного района характерны резкие колебания температуры (от -1.8 до +7° С) и пониженная соленость придонных вод (32-33 %о).

ГЛАВА 4. ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ БЕНТОСНЫХ ФОРАМИНИФЕР

4.1. Физико-географическая характеристика Баренцева моря. В этом разделе ( пункты 4.1.1. , 4.1.2.) из литературных источников приведены сведения о гидрологическом режиме Баренцева моря. Дана характеристика водного баланса бассейна, основных течений. Оценено влияние рельефа дна на гидродинамический режим моря . Рассмотрен процесс образования различных типов водных масс , подчеркнуто значение Нордкапского течения в их формировании. Краткая характеристика типов донных отложений завершает раздел.

4.2. Бпономнческне группы. Анализ результатов изучения сообществ бенгосных фораминифер га различных акваторий Баренцева моря позволил установить, что здесь, как и в других морях Мирового океана, состав и структура сообщества меняется по латерали, в зависимости от изменения абиотических факторов.

В Баренцевом море основным фактором среды, определяющим распределение бентоса, в том числе и фораминифер, являются относительно теплые воды Нордкапского течения, проникающие сюда из Норвежско-Гренлавдского бассейна. Как уже отмечалось выше, Нордкапское течение играет важную роль в формированиии современного гидрологического режима Баренцева моря. Наиболее крупными элементами гидрологической структуры Баренцева моря являются атлантические и баренцевоморские водные массы, разделенные между собой Полярным фронтом. С ними связаны три крупных биономических группы бентосных фораминифер, выделенные среди изученных сообществ.

1 биономическая группа характерна для зоны развития атлантических водных масс. К этой группе относятся фораминиферы из местонахождений Кольского шельфа (26/9, 26/11, 27/3, 28/9, 28/10, 29/1, 29/10, 30/3). С запада на восток уменьшается число видов в стандартном образце (от 30 до 6) и количество экземпляров (от 500 до 50). В этом же

направлении происходит уменьшение видового разнообразия. Индекс выровненности сообщества наоборот несколько возрастает в восточном направлении, что связано с уменьшением коэффициента значительности доминирующих таксонов. В доминантной группе, особенно в западных местонахождениях, постоянно присутствуют бореальные виды. T.angulosa в составе доминантной группы встречена только в зоне развития атлантических водных масс. Подобный характер распределения отмечается для лаген, оолин и фиссурин, входящих в состав акцессорной группы. Представленные 15 видами, в основной своей массе они встречаются в зоне развития атлантических водных масс, иногда в области Полярного фронта, но никогда они не были встречены в зоне развития баренцевоморских водных масс.

2 биономическая группа - фораминиферы из местонахождений в районе Полярного фронта. Эту группу составляют виды, встреченные как в Кольских.(28/6, 28/7, 29/3, 30/11, 31/9, 31/10, 32/1, 32/2, 32/6), так и в северокильдннских (К-10-1) местонахождениях. Характерной чертой данной биономической группы является резкое увеличение количества экземпляров раковин бентосных фораминифер, которое сопровождается обычно увеличением видового богатства. Видовое разнообразие может либо возрастать (ст.29/3), либо, наоборот, резко падать (ст.32/1). Полярный фронт является границей распространения T.angulosa ,лаген, оолин и фиссурин.

3 биономическая группа представлена фораминиферамн из 26 местонахождений: 13 местонахождений на Кольском шельфе (29/4, 29/5, 29/6, 30/7, 30/8, 31/3, 31/4, 31/5, 31/6, 32/7,. 32/8, 15, 34/4); 4 -северокильдннских (К-15-3, К-15-5, К-16-1, ЮА); 8 новоземельских (1079, 1080, 1081, 6816, 1083, 1084, 1085, 1086); одно на Печорском мелководье (37). В отличии от двух первых биономических групп здесь сравнительно небольшое видовое богатство (от 1 до 17 видов) и значительный разброс количества экземпляров в разных местонахождениях: 33-455 - в северокильдннских; 36-422 - на Кольском шельфе; 5720 - на Печорском мелководье; 10-185 - в новоземельских местонахождениях. Следует отметить, что количественные пики дают представители агглютинирующих форм. Известковистые фораминиферы, которые в основной своей массе входят в акцессорную группу, представлены обычно либо единичным, либо первыми десятками экземпляров. Другой характерной чертой этой биономической группы является преобладание арктических форм над

бореальными.

Биономические группы образуют латеральный рад, показывающий характер изменений в сообществе бентосных фораминифер при переходе от бореальной к арктической области. Согласно положениям ■ миграционно-климатической концепции, изложенной в работе С.Л.Троицкого (1982) латеральные ряды, отражающие структуру миграционных потоков в пространстве на определенных хронологических уровнях, являются одной из основных категорий миграционно-климатической биостратиграфии.

ГЛАВА 5. МИГРАЦИОННАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ БИОНОМИЧЕСКИХ ГРУШ

Для того, чтобы подчеркнуть значение атлантических водных масс для Баренцева моря, во вступительной части данной главы сделан краткий обзор палеогеографии этого и смежных с ним регионов в позднечетвертичное время.

Развитие северных морских трансгрессий и распространение фауны, в частности фораминифер, в четвертичный период в Арктике почти полностью объясняются межледниковой циркуляционной моделью. Опыт изучения межледниковых морских отложений на севере Сибири (Гуськов, 1986; Гуськов, Левчук, 1988; 1994; 1995; 1996) показывает, что по структуре комплексов бентосных фораминифер, в частности по присутствию атлантических видов, можно установить тип циркуляции водных масс между Арктическим и Атлантическим океанами и оценить степень проникновения атлантических водных масс в Арктику.

Так, например межледниковый тип циркуляции водных масс был на протяжении всего казанцевского времени. Установлено, что в период максимального развития казанцевской трансгрессии (130-120 т.л.н.) ледовый покров отсутствовал.

Сильный прилив теплых атлантических поверхностных вод в арктический регион в каргинское время был дважды: 30.7-24.1 т.л.н. и 42-35 т.л.н.

На основание вышеизложенного можно сделать вывод о том, что атлантические водные массы на протяжении плейстоцена - голоцена являются одним из основных факторов, формирующих гидробиологическую структуру Арктического бассейна.

5.2. Биосгратиграфическнй и палеооксанографпческнп анализ. Экозоны выделенные в изученных разрезах представляют собой чередование отложений, сформировавшихся в зоне развития атлантических и баренцевоморских водных масс. Пограничные отложения обычно характеризуются повышением биомассы бентоса, что является типичным для пограничной зоны (Полярный фронт) между этими типами водных масс в настоящее время (рис.6).

Возраст изученных отложений голоценовый. Они представляют собой единый литолого-стратиграфический комплекс, широко прослеживающийся в Баренцева моря. Нижняя граница этого горизонта датируется около 9 т.л.н. (Поляк, 1985; Арктический шельф..., 1987). Кроме этого, последовательность смены по разрезу комплексов фораминифер с разными доминантами является достаточно выдержанной на обширной акватории моря. Возраст отложений, содержащих палеосообщество С.гешГошш - И.аИагШсит, интерпретируется как ранне- , среднеголоценовый, а палеосообщество С.гоШпсЫиз - как позднеголоценовый (Корсун и др., 1994).

Провести корреляцию между экозонами, выделенными в разных частях акватории, в настоящее время не представляется возможным из-за отсутствия достаточного количества датировочных уровней. Однако, результаты такого дробного расчленения разрезов дшот основание сделать выводы о масштабах и направлении миграции Полярного фронта в пределах изученной акватории.

В раннеголоценовое время Полярный фрош- распологался западнее станции 27/5, но не доходил до меридиана станции К-16-1.

В среднем голоцене наблюдается как самое крупное отступление Полярного фронта на запад (ст.27/5, экозона II), так и наиболее масштабные его миграции на восток (ст.ВС-19, экозоны И, IV, VI) и, предположительно, на северо-восток.

В позднеголоценовое время существенных отклонений Полярного фронта от современного положения не наблюдается.

На протяжении всего голоценового периода морского осадконакопления в акватории Баренцева моря Полярный фронт никогда не достигал западной оконечности о:Колгуев.

Перемещение Полярного фронта в пространстве и времени, восстанавливаемое на основании миграционной последовательности биономических групп бентосных фораминифер, отражает процесс глобального изменения уровня Океана. Доказательством тому служит

\г

' » § й ни К Р

I

С.гешГогпш К.а11а&исит 1 С.геп. К.аИ. Доминанты

3 а —! Экозоны

> (Л Тип водной массы

.4

ы

5!

&

С. гсп ¡Го гаме К.аНап^сит Доминанты

< < 5 в К Эколоны

ЕЯ > Я > т > Тин водкой массы

С.гсп|Гогти Домииаиты

<5 3 0 Экозоны

т > и 'Гни водном массы

я

(Л ■

С/1

г)

&Ы

2 43. &

§ %

В-

о\

О.

02 II II

5* о

- • я

и С.гешГопшя 1*.а11апИспт С.гешГогпш * Доминанты Я

< я < < 3 « Я нн Экозоны ш Г5

И > т > ся > 01 Тип водной массы

Ц| ЮаЬга(1ог. Доминанты

1=5 Экозоны

> « Тип водной массы

С.агсШса ТЛегцпаСа 5.Ы<ОГ1Ш8 VI Доминанты

Экозоны

(71 Тип водной массы

я

сравнительный анализ распространения форамшшфер в разрезах голоценовых отложений из различных акваторий окраинных и внутренних морей Евразии и Северной Атлантики (Гудши, Гуськов и др., 1985). Сравнешю обобщенной кривой изменения уровня моря за последние 10 тыс. лет с кривыми, построенными для изученных акваторий показывает, что общая их направленность идентична, хотя в каждой акватории есть свои местные особенности как по амплитуде колебаний, так и по времени чередования трансгрессивных и регрессивных периодов на фоне общей трансгрессии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Несмотря на большое количество исследований, посвященных фораминиферам Баренцева моря, до сих пор остаются актуальными задачи монографического изучения данной группы фауны и установления закономерностей ее пространственно-временного распространения.

Изучение голоценовых бентосных фораминифер Баренцева моря, проведенное в соответствии с целью настоящей работы и поставленными задачами, позволило получить новые данные об этой группе фауны и сделать ряд выводов.

1. В голоценовых отложениях Баренцева моря установлено более 130 видов и подвидов фораминифер, относящихся к 20 семействам и 53 родам.

2. Дано монографическое описание 34 видов и подвидов, имеющих важное биостратиграфическое и палеоокеанографическое значение. Впервые для данного района с применением методов электронной микроскопии проведена ревизия кассидулинид - одной из наиболее распространенных фораминиферовых групп в позднем кайнозое Арктики. В результате ревизии уточнены систематическое положение и объем родов Cassidulina d'Orbigny, 1826 и Islandiella Norvang, 1958. Уточнен объем видов, входящих в состав этих родов. Два рода - Cassandra Gudina, Saidova et Troitzkaja, 1968 и Planocassidulina Gudina, 1966 переведены в разряд синонимов рода Islandiella.

3. Обосновано выделение трех биономических групп бентосных фораминифер, характеризующих различные условия среды, установлены закономерности их географического распространения.

Первая биономичеекая группа представлена сообществом форамнннфер, обитающим в зоне развития атлантических водных масс. Характерной особенностью данной биономической группы является постоянное присутствие таких бореальных видов, как представители родов Lagena Walker et Jacob, 1798, Oolina d'Orbigny, 1839, Fissurina Reuss, 1850.

Вторая биономичеекая группа представлена сообществом фораминифер, обитающем в зоне Полярного фронта, и характеризуется резким увеличением количества экземпляров.

Третья биономичеекая группа представлена сообществом фораминифер, обитающем в зоне развития баренцевоморских водных масс. Характерной ее особенностью является преобладание арктических видов над бореальными и отсутствие типичной для первых двух биономических групп тепловодной группы лаген, оолин и фиссурин.

4. На основании миграционной последовательности биономических групп в непрерывном разрезе морского голоцена Баренцева моря выделяется до семи экозон, которые представляют собой чередование отложений, сформировавшихся в зоне развития атлантических и баренцевоморских водных масс. Результаты такого дробного расчленения разрезов дают основание сделать вывод о масштабах и направлении миграции Полярного фронта в пределах изученной акватории.

В раннеголоценовое время Полярный фронт располагался в районе 37 в.д. (ст.27\5). В среднем голоцене наблюдается как самое крупное отступление Полярного фронта на запад (ст.27\5, экозона II), так и наиболее масштабные его миграции на восток (ст.ВС-19, экозоны II, IV, VI). В позднеголоценовое время существенных отклонений Полярного фронта от современного положения не наблюдается.

На протяжении всего голоценового периода морского осадконакопления в акватории Баренцева моря Полярный фронт никогда не достигал западной оконечности о.Колгуев. На основании этого можно сделать вывод о том, что в течении голоцена миграции Полярного фронта на восток носили менее масштабный характер, чем таковые в плейстоценовый период.

Основные опубликованные работы по теме нссертацин:

1. Гудина В.И., Гуськов С.А., Троицкая Т,С., Фурсенко К.Б. Фораминиферы как индикатор голоценового климатического ритма Бореальной и Арктической областей СССР // Микрофауна фанерозоя

Сибири и смежных регионов. Стратиграфические и биогеографические комплексы. Новосибирск: Наука, 1985. С. 52-68.

2. Гуськов С.А. Струюурные элементы стенки раковин четвертичных эльфидиид и нонионид (фораминиферы): таксономическое значение // Микрофауна и биостратиграфия фанерозоя Сибири и смежных регионов. Новосибирск: Наука, 1987. С. 67-71.

3. Гуськов С.А. Климатостратиграфическое расчленение голоценовых отложений Баренцева моря по фораминиферам. Тезисы, III съезд советских океанологов. Геология, геофизика и геохимия океана. Осадочный слой; палеоокеанология, Ленинград, 1987. С. 78.

4. Гуськов С.А.. Троицкая Т.С. Голоценовые бентосные фораминиферы Баренцева моря как индикатор экологической обстановки. Тезисы, Проблемы четвертичной палеоэкологии и палеогеографии северных морей, Апатиты, 1987. С. 34-35.

5. Гуськов С.А., Левчук Л.К., Троицкая Т.С. Плейстоцен-голоценовые миграции фораминифер - этапы изменения климата // Эволюция климата, биоты и среды обитания человека в позднем кайнозое Сибири. Новосибирск: ОИГГиМ СО АН СССР, 1991. С.51-58.

6. Гуськов С.А., Левчук Л.К. Казанцевский палеобассейн на севере Сибири: экологические ассоциации фораминифер и палеообстановки // Геология и геофизика, 1995, №3. С.25-30.

7. Гуськов С.А. Исландиеллы и кассидулины (фораминиферы) Баренцева моря // Биостратиграфия и микроорганизмы фанерозоя Евразии. Труды XII Всероссийского микропалеонтологического совещания, посвященного 100-летию со дня рождения Д.М. Раузер-Черноусовой. ГЕОС, 1997. С. 97-112.

Подписано к печати 29.05.98 Формат 60x84/16. Бумага офсетная №1. Печать офсетная. _Усл. печ. л. 1.4. Тираж 115 экз. Заказ 238._

Издательство СО РАН, НИЦ ОИГГМ 630090, Новосибирск 90, проспект Академика Коптюга, 3