Голоценовые остракоды юга Западно-Сибирской равнины и Северного Казахстана: эколого-таксономические ассоциации, климатостратиграфическая корреляция и палеогеографические связи

Хазин, Леонид Борисович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Голоценовые остракоды юга Западно-Сибирской равнины и Северного Казахстана: эколого-таксономические ассоциации, климатостратиграфическая корреляция и палеогеографические связи
ВАК РФ 25.00.02, Палеонтология и стратиграфия

Автореферат диссертации по теме "Голоценовые остракоды юга Западно-Сибирской равнины и Северного Казахстана: эколого-таксономические ассоциации, климатостратиграфическая корреляция и палеогеографические связи"

На правах рукописи

Хазин Леонид Борисович

ГОЛОЦЕНОВЫЕ ОСТРАКОДЫ ЮГА ЗАПАДНО-СИБИРСКОЙ РАВНИНЫ И СЕВЕРНОГО КАЗАХСТАНА: ЭКОЛОГО-ТАКСОНОМИЧЕСКИЕ АССОЦИАЦИИ, КЛИМАТОСТРАТИГРАФИЧЕСКАЯ КОРРЕЛЯЦИЯ И ПАЛЕОГЕОГРАФИЧЕСКИЕ СВЯЗИ

25.00.02 - палеонтология и стратиграфия

5 ДЕК 2013

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Новосибирск 2013

005543029

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте нефтегазовой геологии и геофизики им. A.A. Трофимука Сибирского отделения Российской академии наук (ИНГГ СО РАН, г. Новосибирск).

Научный руководитель:

Каныгин Александр Васильевич, доктор геолого-минералогических наук, член-корреспондент РАН, профессор

Официальные оппоненты:

Волкова Валентина Сергеевна, доктор геолого-минералогических наук, профессор, главный научный сотрудник Федерального бюджетного учреждения науки Института нефтегазовой геологии и геофизики им. A.A. Трофимука Сибирского отделения РАН (г. Новосибирск).

Коновалова Виктория Александровна, кандидат геолого-минералогических наук, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Национальный исследовательский Томский государственный университет» (г. Томск).

Ведущая организация:

Федеральное государственное унитарное предприятие Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья (ФГУП «СНИИГГиМС», г. Новосибирск).

Защита состоится 20 декабря 2013 г. в 10:00 час. на заседании диссертационного совета Д 003.068.01 при ИНГГ СО РАН, в конференц-зале.

Отзывы в 2 экз., заверенные печатью организации, направлять по адресу:

630090, г. Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 3. Тел.: (383) 333-24-31, 330-62-84. Факс: (383) 333-25-13, 330-28-07 e-mail: ObutOT@ipgg.sbras.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИНГГ СО РАН.

Автореферат разослан 19 ноября 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета к.г.-м.н.

Обут. О.Т.

Актуальность работы. Постановка темы исследований продиктована необходимостью уточнения палеогеографических реконструкций и хронологии переломных климатических изменений на юге Западно-Сибирской равнины в голоцене в связи с появившимися в последние годы новыми палеонтологическими и геологическими данными, не согласующимися с некоторыми прежними представлениями. В частности, острые дискуссии возникли по-поводу возможности существования водотоков между озерными системами юга Западной Сибири и Арало-Каспия, их взаимосвязи с климатическими изменениями и катастрофическими паводковыми событиями, связанными с синхронизованными прорывами подпрудных озер в питающих горных областях. Впервые стала широко обсуждаться идея об унаследовании в голоцене сформировавшегося в дочетвертичное время между этими далеко разобщенными озерными системами водного пути, который в современном геоморфологическом плане отчетливо выражен в виде высохшего русла р. Камышинка (впадавшей в р. Иртыш), Тургайской ложбины и меридиональной цепочки озер на территории Казахстана, ориентированной по направлению Арала.

Считается общепризнанным, что важнейшими индикаторами палеогеографических обстановок являются остракоды - самая массовая группа скелетных гидробионтов в пресноводных биотопах всех типов. Как палеобиологический объект и инструмент палеогеографических реконструкций они обладают уникальным сочетанием популяционных, морфофизиологических и экологических характеристик (короткими жизненными циклами, высокими темпами размножения, хорошей сохранностью в тафоценозах многочисленных скелетных остатков взрослых и личиночных стадий, устойчивостью к кратковременным изменениям среды при сохранении в более долговременном диапазоне экологических специализаций и избирательности к физико-химическим условиям среды, включая климатический и солевой факторы).

Основополагающие исследования по четвертичным остракодам юга Западной Сибири были выполнены Т.А. Казьминой в рамках разработки и детализации стратиграфических схем этих отложений для геолого-съемочных работ. Ею было доказано большое значение этой группы для стратиграфической корреляции свит континентального генезиса на этой территории, однако в связи с такой практической направленностью этих многолетних работ палеоэкологические и палеогеографические аспекты анализа выявленных комплексов по существу не рассматривались.

Цель работы. Выявление общего таксономического состава остракод в озерных отложениях голоцена южной части ЗападноСибирской равнины и Тургайской ложбины, их стратиграфического и латерального распространения по широтно-меридиональному трансекту и, с учетом индикаторных характеристик ассоциаций, реконструкция палеогеографических обстановок и климатических изменений.

Задачи:

Изучить с максимальной стратиграфической детальностью таксономический состав голоценовых ассоциаций остракод из кернов скважин юга Западной Сибири и Тургайской ложбины, и с учетом изотопно-геохронологических датировок провести их сопоставление.

- На основе анализа литературных данных и выборочного изучения ассоциаций остракод из различных типов современных водоемов провести палеоэкологическую и биогеографическую типизацию одновозрастных ассоциаций остракод по трансекту юг Западной Сибири - Тургайская ложбина.

- С учетом однонаправленных изменений в составе и структуре ассоциаций остракод, анализа их индикаторных палеоэкологических характеристик дать обоснование климатостратиграфического расчленения и корреляции голоценовых отложений изученной территории.

Фактический материал. Основой работы является фактический материал, собранный в течение 6 полевых сезонов. Образцы с юга Западно-Сибирской равнины были отобраны в ходе работы экспедиционных отрядов под руководством С.К. Кривоногова (ИГМ СО РАН) (2002, 2004, 2006г.г.). Бурение ручных скважин, отбор образцов из керна, современных и субфоссильных остракод из озер на территории Северного Казахстана проводились в составе экспедиционного отряда под руководством С.А. Гуськова (ИНГГ СО РАН) в течение 3 полевых сезонов (2002, 2003, 2004г.г.). Всего было обработано 510 образцов из кернов 10 скважин и 3 естественных обнажений. Также, при участии Е.И. Шорникова (ИБМ ДВО РАН), было проанализировано 16 образцов из различных типов водоемов с целью анализа современных ассоциаций остракод и уточнения их экологических характеристик. Для сравнительных целей использовалась коллекция четвертичных остракод Т.А. Казьминой, хранящаяся в ИНГГ СО РАН. Из изученных автором разрезов было определено 35 видов остракод, принадлежащих 20 родам, 6 семействам. В работе монографически описано 14 видов с наиболее четкими экологическими характеристиками, позволяющими использовать

их для диагностики палеогеографических обстановок.

Методы исследований. Отбор образцов из естественных обнажений производился только после тщательной зачистки и детального описания разреза, при этом было обеспечено по возможности полное освещение каждого отдельного стратиграфического подразделения вплоть до наиболее дробных единиц. Скважины бурились непосредственно в водоеме или на берегу у уреза воды. Отбор образцов из кернового материала производился послойно из всех литологических разностей с шагом не менее 5 см, а внутри литологически однородных разностей бороздовым способом столбиками по 5 см.

На камеральном этапе обрабатывалась стандартная навеска образца (ЮОгр) растворялась в воде с добавлением соды или перекиси водорода (Н2О2). Плотные глины дополнительно разогревались на плитке до слабого кипения. Дезинтегрированный осадок промывался на сите с диаметром ячеи 0.052 мм. Далее отмытый осадок просматривался под микроскопом Zeiss Stemi 2000. Фотографирование проводилось под микроскопом Zeiss Diskovery.V12. Полученные изображения использовались при составлении фототаблиц с обязательным приложением масштабной линейки.

Для установления и уточнения экологических характеристик некоторых видов остракод были отобраны образцы из различных типов водоемов, находящихся в различных географических зонах. Отбор образцов производился при помощи самодельного сита, основой которого является «мельничный газ», образцы фиксировались в 70% растворе спирта. Для каждого вида велся подсчет раковин и отдельных створок, половых диморф и личиночных стадий. Приведенные в работе датировке из скважин юга Западно-Сибирской равнины предоставлены С.К. Кривоноговым, по Тургайской ложбине данные получены от С.А. Гуськова.

Основные защищаемые положения - Установлен таксономический состав и структура ассоциаций голоценовых остракод юга Западной Сибири и Тургайской ложбины, определено 35 видов, принадлежащих 20 родам, 6 семействам. Дано монографическое описание 14 видов наиболее значимых для палеоэкологических реконструкций. Проведена ревизия таксономических наименований.

На основе анализа литературных данных с использованием актуопалеонтологического изучения наиболее распространенных индикаторных видов остракод в современных водоемах Сибири и

Казахстана автором дана климатостратиграфическая типизация разновозрастных голоценовых ассоциаций.

На основе изучения состава и послойного стратиграфического распределения остракод в кернах скважин доказана синхронная смена их ассоциаций в озерных отложениях голоцена на юге Западно-Сибирской равнины и в Тургайской ложбине Казахстана.

На основе сопоставления однотипных последовательностей климатостратиграфических ассоциаций остракод с использованием палинологических данных по смежным регионам и изотопно-геохимических датировок реперных уровней в изученных разрезах выделено 2 фазы потепления и 2 фазы похолодания, сопровождавшиеся изменениями солености озер.

Научная новизна и личный вклад. Впервые проведены детальные микрофаунистические исследования голоценовых отложений оз. Белое, Чича, Ложка, Малые Чаны в южной части Западно-Сибирской равнины. Полученные результаты совместно с данными других исследователей по палинологическому анализу использованы для комплексной характеристики разрезов.

Впервые изучен таксономический состав и стратиграфическое распространение остракод в водоемах, расположенных на территории Тургайской ложбины и юга Западной Сибири, проведена региональная корреляция разрезов на основе литологических и микрофаунистических данных, установлены основные этапы изменения солености и уровня воды.

На основе изучения современных видов остракод из различных типов водоемов уточнены экологические характеристики вида Fabaeformiscandona fabaeformis (Fischer), Ilyocypris caspiensis (Negadaev) и Scordiscia vara (Liepin).

Автор принимал активное участие в проведении полевых работ и бурении большинства изученных скважин, а также в описании и опробовании кернов. Лично провел весь цикл исследований остракод и интерпретацию полученных материалов с применением современных методик изучения таксономического состава и тафономических особенностей ассоциаций остракод.

Практическая ценность. Полученные результаты могут быть использованы для уточнения и детализации региональных стратиграфических схем четвертичных отложений юга Западной Сибири и Северного Казахстана с позиций климатостратиграфической концепции, детальных палеогеографических реконструкций этих

территорий, а в методическом плане выявленные индикаторные характеристики голоценовых ассоциаций остракод могут служить инструментом диагностики палеогеографических обстановок в континентальных палеобассейнах голоцена.

Полученные автором новые данные дополняют имеющиеся материалы по климатическим изменениям в голоцене на юге Западной Сибири и в Северном Казахстане и могут стать ретроспективной основой для построения прогнозных сценариев изменений природной среды.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на научной конференции «Проблемы геологии и географии Сибири» (Томск, 2003), Первой Всероссийской научной школе молодых ученых-палеонтологов (Москва, 2004), Второй Сибирской международной конференции молодых ученых по наукам о Земле (Новосибирск, 2004), Международной конференции «Проблемы палеонтологии и археологии юга России и сопредельных территорий» (Азов, 2005), III Международном симпозиуме «Эволюция жизни на Земле» (Томск, 2005), XIII Всероссийском микропалеонтологическом совещании «Микропалеонтология в России на рубеже веков» (Москва, 2005), 10-ой Международной конференции по масс-спектрометрии (Калифорния, США, 2005), 4-ом Международном симпозиуме «Terrestrial Environmental Changes in East Eurasia and Adjacent Areas» (Кёнджу, Корея, 2005), V Всероссийском совещании по изучению четвертичного периода «Фундаментальные проблемы квартера: итоги изучения и основные направления дальнейших исследований» (Москва, 2007), Втором Международном полевом симпозиуме «Торфяники Западной Сибири и цикл углерода: прошлое и настоящее» (Ханты-Мансийск, 2007), 6-ой Международной конференции «Environmental micropaleontology, microbiology and meiobenthology» (Москва, 2011), Научной сессии посвященной 100-летию со дня рождения чл.-корр. АН СССР В.Н. Сакса («Седьмые саксовские чтения», Новосибирск, 2011).

По теме диссертации опубликовано 12 работ, из них 3—в рецензирумых журналах, рекомендованных перечнем ВАК («Вестник Томского Государственного Университета», «Доклады академии наук»).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы, приложений. Работа изложена на 165 страницах, иллюстрирована 67 рисунками, 7 фототаблицами. Список цитируемой литературы включает 154 наименования, в том числе иностранных работ - 78.

Работа выполнена в лаборатории микропалеонтологии Института

нефтегазовой геологии и геофизики им. A.A. Трофимука СО РАН в соответствии с планами НИР. Отдельные этапы поддержаны грантами РФФИ №02-05-65207, №03-05-06255, ВМТК №1738 ОИГГМ СО РАН.

Автор искренне благодарен научному руководителю Александру Васильевичу Каныгину за советы и всестороннюю поддержку во время написания диссертации, глубоко признателен за ценные консультации и совместные полевые работы С.К. Кривоногову, С.А. Гуськову, Е.И. Шорникову. За научные консультации и практическую помощь искренне признателен Б.Л. Никитенко, И.В. Хазиной, Т.В. Гонта, а также всему коллективу лаборатории микропалеонтологии ИНГГ СО РАН.

Глава 1. История изучения кайнозойских остракод

В этой главе рассмотрены основные этапы изучения кайнозойских остракод. Дан обзор литературы, посвященной различным аспектам использования этой группы в стратиграфических, палеоэкологических и палеогеографических исследованиях. Особое внимание уделено работам, посвященным четвертичным остракодам Западной Сибири и смежных территорий. Отмечен крупный вклад Т.А. Казьминой, которая впервые выявила широкое распространение остракод в плиоценовых и плейстоценовых отложениях континентального генезиса в южной части Западно-Сибирской равнины и показала их значение для региональной стратиграфической корреляции разрезов и геологического картирования.

Глава 2. Монографическое описание

В главе дана общая характеристика группы, описание строения мягкого тела, приведен словарь терминов морфологических элементов раковин остракод, использованных при написании главы, рассмотрена классификация экологических характеристик остракод, описаны методы полевых и лабораторных работ, использованные при их изучении. В главе приведены результаты изучения автором современных ассоциаций остракод из различных типов водоемов, располагающихся в нескольких географических зонах.

На территории Северного Казахстана, исходя из списочного состава остракод, можно судить о повсеместном распространении на территории Казахстана вида Cyprideis torosa (Jones), который встречается как в пресных, так и в соленых и в горько-соленых озерах. В некоторых образцах вид С. torosa представлен бугристыми формами, что является индикатором пониженной солености вод. Максимальная плотность популяции этого вида была отмечена в соленом оз. Кушмурун, где количества створок достигали сотен экземпляров, были обнаружены все личиночные стадии и половые диморфы. Неожиданной находкой

оказалось обнаружение вида Fabaeformiscandona fabaeformis (встречены и самцы и самки) в образце, взятом из горько-соленого озера, что не соответствует данным о предельной солености для этого вида 8,1%о. К интересным и важным наблюдениям можно отнести нахождение живых экземпляров Ilyocypris caspiensis, что позволило пополнить знания об экологических характеристиках этого вида.

Из прочих закономерностей распределения следует отметить, что лимноцитеры в горько-соленых условиях представлены видом Scordiscia vara, в пресноводных видом Limnocythere inopinata (Baird), в переходных типах водоемов (соленых) наблюдается совместное распространение этих видов.

При описании ископаемых остракод за основу была взята систематика, принятая в «Основах палеонтологии» (1960), с учетом новых данных по систематическому положению отдельных видов. Ниже приведен список описанных видов в соответствии с принятой в работе классификацией.

Тип Arthropoda Siebold et Stannius, 1848 Класс Crustacea Brünnich, 1772 Подкласс Ostracoda Latreille, 1802 Подкласс Podocopa Müller, 1894 Отряд Podocopida, Sars, 1866 Надсемейство Cytheroidea Baird, 1850 Семейство Cytherideidae Sars, 1925 Род Cyprideis (Jones), 1857 Cyprideis torosa (Jones), 1850 Семейство Limnocytheridae Klie, 1938 Подсемейство Limnocytherinae Klie, 1938 Род Limnocythere Brady, 1867 Limnocythere inopinata (Baird), 1843 Подсемейство Dynarocytherinae Krstic, 1987 Род Scordiscia Krstic et Schornikov, 1993 Scordiscia grinfeldi (Liepin), 1960 Scordiscia vara (Liepin), 1960 Надсемейство Darwinuloidea Brady et Norman, 1889 Семейство Darwinulidae Brady et Norman, 1889

Род Darwinula Brady et Robertson, 1885 Darwinula stevensoni (Brady et Robertson), 1870 Надсемейство Cypridoidea Baird, 1845 Семейство Candonidae, Kaufmann, 1900

Подсемейство Candoninae, Kaufmann, 1900

Род Fabaeformiscandona Krstic, 1972 Fabaeformiscandonafabaeformis (Fisher), 1851 Род Candona Baird, 1845 Candona candida (O.F.Müller), 1776

Candona raws on i Tressler, 1957 Род Pseudocandona Kaufmann, 1900 Pseudocandona sarsi (Hartwig), 1899 Pseudocandona rostrata (Brady et Norman), 1899 Подсемейство Cyclocipridinae Kaufmann, 1900 Род Cyclocypris Brady et Norman, 1889 Cyclocypris laevis (Müller), 1776 Семейство Cyprididae Baird, 1845 Подсемейство Eucypridinae Bronstein, 1947 Род Eucypris Vávra, 1891 Eucypris mareotica (Fischer), 1855 Подсемейство Cypridopsinae Kaufmann, 1900 Род Sarscypridopsis McKenzie, 1977 Sarscypridopsis aculeata (Costa), 1847 Семейство Ilyociprididae Kaufmann, 1900 Подсемейство Ilyocypridinae Kaufmann, 1900 Род Ilyocypris Brady et Norman, 1889 Ilyocypris caspiensis (Negadaev), 1957

Глава 3. Описание изученных разрезов

3.1.1. Четыре изученные скважины расположены в южной части Западной Сибири, на территории Барабинской аккумулятивной равнины, представляющей собой слегка наклоненную с северо-востока на юго-запад поверхность, слабо приподнятую над уровнем моря. Описания разрезов по керну скважин производились в лабораторных условиях С.К. Кривоноговым при участии автора.

Озеро Малые Чаны. Разрез сложен глинистыми песками в нижней части и сапропелевыми суглинками в верхней. Длина керна 360 см. Для разреза было получено 5 радиоуглеродных дат: с глубины 50 см -580±40 (ISal00109, органическое вещество), 100 см - 1930±50 (ISalOOl 10, органическое вещество), 132-134 см - 4130±50 (1Са100027, раковины моллюсков), 165-166 см - 3050±50 (торф, ISalOOl 10), 208-210 см -2490±40 (раковины моллюсков, 1Са100028).

Озеро Чича. Преимущественно суглинистые отложения с

прослоями песков и супесей. Длина керна 540 см. Для этого разреза получена серия дат: 2530±35 (OS-54431, обломки раковин моллюсков), 3160±25 (OS-54429, обломки раковин моллюсков), 3495±50 (АА-60200, плод Potamogeton pectinatus L.), 3760±40 (OS 54428, обломки раковин моллюсков), 8630±40 (OS-54432, обломки раковин моллюсков).

Озеро Большая Ложка. Разрез сложен гиггиями иловатыми различных оттенков вверху и песками в нижней части. Длина керна - 360 см. По сапропелям были получены даты 560±35 (АА-79419) и 840±35 (АА-79420), соответственно (календарный возраст 586 и 752 лет), по древесине получена дата 9310±55 (АА-79016, календарный возраст 10 505 лет).

Озеро Белое. В нижней части разреза опесчаненные суглинки, сменяющиеся сапропелями различных окрасов и плотностей. Длина керна - 290 см. Для разреза получены две радиоуглеродные даты: 3190±40 (Beta-190690, сапропель) и 5120±50 (Beta-175243, сапропель).

3.1.2. Скважины, пробуренные на территории Северного Казахстана, расположены вдоль Тургайской прогиба, с севера на юг пересекающейся широким меридиональным долинообразным понижением, известным под названием Тургайской ложбины. Описания разрезов производились в полевых условиях С. А. Гуськовым при участии автора.

Скважины 6/1 и 6/2 пробурены на озере Жарколь (система озер Сарыкопа) в нескольких десятках метров друг от друга (мощности 300 и 200 см соответственно), скважина 7 - на озере Карабакыр (200 см), скважина 9 - на озере Чили (200 см), скважина 10 и 11 - озеро Кушмурун (400 и 210 см). Керны скважин сложены суглинистыми отложениями с песчаными прослоями. В скважине 6/2 AMS-методом получена дата 4010±40 л.н.

Глава 4. Палеоэкологические реконструкции и корреляция

4.1. Разрезы юга Западно-Сибирской равнины

Разрез озера Малые Чаны

Ассоциация остракод из скважины, пробуренной на озере Малые Чаны представлена видами Cyprideis torosa, Limnocythere inopinata, Darwimila stevensoni, Candona Candida, С. rawsoni, С. muelleri Hartwig, С. angulata Müller, С. weltneri Hartwig, Candoninae spp. juv., Fabaeformiscandona fabaeformis, F. levanderi (Hirschmann), F. harmsworthi (Scott), llyocypris bradyi, I. gibba, Sarscypridopsis aculeata, Eucypris mareotica, Heterocypris salina (Brady).

Доминирование в этой ассоциации видов S. aculeata, L. inopinata

и С. torosa, а также присутствие видов Н. salina и Е. mareotica, свидетельствует о том, что накопление осадков нижней части керна происходило в теплых, солоновато-водных условиях. Выше по разрезу количество створок галофилов снижается до минимума, широкое развитие получают виды подсемейства Candoninae. Такая структура остракодового сообщество соответствует холодным и пресным условиям осадконакопления, в целом просуществовавшим до самых верхов разреза. В интервале 100-70 см фиксируется кратковременное снижение количеств створок кандонид, что на фоне увеличения концентрации политермофильного вида L. inopinata свидетельствует о непродолжительном потеплении в это время. Начало этого события имеет дату 1930±50 л.н., что примерно соответствует началу субатлантического периода. По соотношению количеств створок Candoninae к L. inopinata можно сделать вывод о том, что с глубины 100 см (1930±50 л. н.) температура один раз была на современном уровне (на уровне 80 см) и однажды, на отметке 50 см (580±40 л.н.), к ней приближалась. Остальное время температура воды была выше, чем на современном этапе.

Разрез озера Чича

Отложения, изученные по керну скважины, пробуренной на озере Чича, содержат ассоциацию остракод, состоящую из видов Cyprideis torosa, Cyclocypris laevis, Sarscypridopsis aculeata, Eucypris mareotica, Heterocypris salina, Ilyocypris gibba, Condona candida, C. neglecta, C, rawsoni, C. weltneri, Candoninae spp. juv., Fabaeformiscandona fabaeformis, F. harmsworthi (Scott), Cypridopsis vidua, Trajancypris laevis, Ilyocypris bradyi, Limnocythere inopinata, Cypris púbera, Cytherissa lacustris. По виду С. lacustris в нижней части разреза и группе видов подсемейства Candoniane в средней части разреза выделяются периоды похолодания, разделенные между собой интервалами, содержащими повышенные содержания створок теплолюбивых форм L. inopinata и I. gibba. Граница смены теплых условий на холодные имеет дату 3160±25 л.н., что примерно соответствует верхней части VII ритма в суббореальном периоде (Левина, Орлова, 1993).

Разрез озера Большая Ложка

Из разреза озера Большая Ложка получена ассоциация остракод, состоящая из видов Candona candida, С. levanderi, С, hyalina, С. neglecta, С. sarsi, Candoninae. spp. juv., Cyclocypris laevis, C. globosa, С. ovum, Limnocythere inopinata, Cyprideis torosa, Darwinula stevensoni, Eucypris pigra, Sarscypridopsis aculeata. В нижней части разреза, по изменению структуры комплекса фиксируется смена холодных обстановок на более

теплые, произошедшая на границе неоплейстоцена и голоцена (9310±55 л.н.). В верхней части разреза вновь наблюдается преобладание створок кандонидовой группы и снижение количества створок теплолюбивой L. inopinata, что отображает обратную смену климата на более холодный. К сожалению, средняя часть не охарактеризована остракодами, а имеющиеся в верхах разреза даты 840±35 и 560±35 соотносят холодные условия со временем малого ледникового периода.

Разрез озера Белое

Ассоциация остракод из разреза озера Белое небогатая и представлена преимущественно холодолюбивыми видами Condona candida, Pseudocandona stagnalis, P. sarsi, Candoninae spp. juv., Limnocytherina sanctipatricii, Darwinula stevensoni, Cyclocypris laevis. Основание части керна, охарактеризованной остракодами, имеют дату 3190±40. Таким образом, можно судить о холодном характере вод в течение верхней половины суббореального и всего субатлантического периодов.

Разрезы Тургайской ложбины

Ассоциации остракод из кернов скважин, пробуренных вдоль Тургайской ложбины, в целом схожи. Основу сообществ составляют виды Cyprideis torosa, Limnocythere inopinata, Scordiscia vara, Ilyocypris caspiensis. Sarscypridopsis aculeata. По их взаимоотношению в кернах скважин, а также по совместному нахождению с другими видами остракод, гастропод и фораминифер установлены эпизоды повышения и понижения солености.

В скважине 6/1 и 6/2 максимальная соленость отмечена в нижних частях разреза, где количество створок вида С. torosa достигают 300 экземпляров в образце. Совместно с ними отмечаются Scordiscia vara и Sarscypridopsis aculeata. Предполагается, что соленость в этот период превосходила 15 %о. В средних частях этих двух кернов соленость снижается, что отображено в снижении концентраций створок ярко выраженных галофилов и появлении некоторых видов, тяготеющих к более пресноводным условиям - видам кандонидовой группы. В верхах разрезов скважин 6/1 и 6/2 соленость вновь увеличилась, но не столь сильно, как в нижних частях.

В скважине 7 максимальная соленость отмечается в средней части разреза, где почти полностью исчезают остракоды, а в отложениях встречаются кристаллы соли. Ниже и выше этого уровня в ассоциации присутствуют галофилы Scordiscia vara и Sarscypridopsis aculeata, причем в интервале 5-40 см их содержание резко возрастает, совместно с

теплолюбивым видом Limnocythere inopinata. По всей видимости, отложения этого интервала накапливались в условиях мелкого, хорошо прогреваемого, соленого (вероятно соленость достигала значений 15 %о) водоема.

Ассоциация остракод из отложений, вскрытых скважиной 9, состоит из видов Cyprideis torosa, Limnocythere inopinata, Scordiscia vara, S. grinfeldi, Sarscypridopsis aculeata, Ilyocypris caspiensis. Большинство этих видов, за исключением С. torosa и S. vara, встречены только в верхней части разреза (0-80 см). Ниже этого уровня в отложениях повсеместно встречаются кристаллы соли разных размеров, что свидетельствует о повышенной солености. Небольшие пики количества створок остракод в нижнем интервале можно соотнести с уменьшением солености, которая, по-видимому, оставалась на предельных значениях для существования видов.

Ассоциации остракод скважины 10 оставалась довольно стабильной в своем таксономическом разнообразии на протяжении всего времени накопления осадков. Единственный интервал, где остракоды полностью исчезают, приурочен к солевому прослою в средней части разреза. Отсюда можно сделать вывод, что соленость оставалась относительно стабильной во все время образования изученных осадков, за исключением средней части, где, по-видимому, произошло резкое падение уровня воды, приведшее к образованию вышеупомянутого солевого прослоя. Судя по постоянному, равномерному присутствию политермофильного вида Limnocythere inopinata, температура воды также оставалась стабильно теплой, а отсутствие этого вида в слое над солевым прослоем, скорее всего, связано с повышенным уровнем солености.

Состав ассоциации остракод скважины 11 схож с таковой из скважины 10, за исключением, большего присутствия видов подсемейства Candoninae, которые довольно многочисленны в нижней части разреза. По-видимому, северо-восточная часть озера Кушмурун в этом временном отрезке была глубже южной, что создало условия для существования этой группы видов. По мере уменьшения концентрации створок Candona candida и Candoninae spp. juv. возрастают количества створок галофилов Scordiscia vara и Cyprideis torosa, что свидетельствует о постепенном повышении солености воды во время накопления осадков нижней половины керна. В верхней части количество створок галофилов сократилось и оставалось относительно стабильным, а пики приурочены к прослоям, содержащим раковины гастропод рода Hydrobia.

4.3. Сопоставление разрезов и интерпретация изменений палеогеографических обстановок

Юг Западной Сибири

События, нашедшие отражение в ассоциациях остракод из изученных разрезов озер юга Западной Сибири, вероятно, были одновременны и носили региональный характер.

Так в разрезах оз. Малые Чаны, оз. Чича и оз. Белое получены даты 3050±50, 3160±25 и 3190±40 лет, соответственно, благодаря чему можно сопоставить события, происходящие с этими водоемами, как одновременные. При сравнении ассоциаций остракод этого временного интервала можно заметить (рисунок 1), что выше во всех трех разрезах получают развитие остракоды холодолюбивой группы кандонид (увеличивается таксономическое разнообразие и количество створок) - во всех разрезах на этой отметке появляется Candona candida, в оз. Малые Чаны и оз. Чича Candona rawsoni и другие виды это семейства, увеличивается количество личинок подсемейства Candoninae. Очевидно, что во всех этих разрезах отразился период похолодания, начавшийся на границе VII и VIII ритмов суббореального периода, установленных при палинологическом изучении разрезов Барабы (Левина, Орлова, 1993).

Ниже уровня с изотопно-геохронологической датой 3200 л.н. в озерах Чаны и Чича наблюдается одновременное распространение галофильных видов Sarscypridopsis aculeata, Heterocypris salina и Eucypris mareotica, исчезающих из разрезов непосредственно выше этой отметки. Распространение вышеперечисленных видов свидетельствует о теплом, солоноватоводном режиме первой половины суббореального периода, что согласуется с данными по палинологии из этих же разрезов и из большей части разрезов в смежных районах.

На отметке 100 см в разрезе оз. Малые Чаны, где установлена дата 1930±50, резко уменьшается количество створок Candona muelleri, уменьшается количество личинок Candoninae, появляется мезо-политермофильный Ilyocypris gibba, предпочитающий мелководные бассейны. Эта смена таксономического состава ассоциации хорошо совпадает с аналогичными изменениями в разрезе оз. Чича, где на глубине 380 см полностью исчезают створки Candona candida, и появляется вид Ilyocypris gibba. Кроме этих двух видов в обоих разрезах на этих отметках заметно увеличение количества створок Limnocythere inopinata. Таким образом, можно утверждать, что на границе 1930±50 л.н. (начало субатлантического периода) температура воды в акватории озер Малые Чаны и Чича повысилась, вероятно, вследствие уменьшения

глубины водоемов, что привело к появлению хорошо прогреваемых зон. Потепление продлилось до отметки 580±40 л.н., на которой в ассоциации оз. Малые Чаны появились виды Fabaeformiscandona levanderi и F.fabaeformis, увеличилось количество створок взрослых особей и личинок Candoninae. Учитывая параллельное распространение створок Ilyocypris gibba и увеличение количества особей мезогалофильного Darwinula stevensoni и галофильного Cyprideis torosa, можно предположить здесь небольшое увеличение солености, вероятно, вследствие дальнейшего усыхания водоема.

Увеличение таксономического и количественного разнообразия кандонид отмечается и в разрезе оз. Ложка, начиная с глубины 50 см. Немного выше этого уровня стоят две даты 840±35 и 560±35, что позволяет коррелировать это изменение с аналогичным в оз. Малые Чаны.

4.3.2. Тургайская ложбина

Разрезы озерных отложений, изученных по керну скважин Тургайской ложбины, имеют схожую последовательность смены литологического состава осадков и структуры ассоциаций остракод.

Так, в четырех из шести скважинах Тургайской ложбины (скважины 6/1, 7, 9, 10) прослеживается слой (в некоторых случаях слои) с кристаллами гипса - слой 7 в скв. 6/1, слой 3 в скв. 7, слои с 3 по 7 скв. 9 и слои с 4 по 8 в скв. 10 (рисунок 2). Над этими слоями, в скважинах 6/1, 7 и 9 располагается идентичный слой кварцевых песков с остатками растительности и битыми ракушками, которому в скв. 10 по стратиграфическому положению в разрезе соответствует слой суглинков с растительными остатками и битой ракушкой такого же состава. Важным индикатором изменения гидрологического режима является вид Limnocythere inopinata, который отсутствует в эвапоритовых прослоях прослоях, но становится одним из доминирующих элементов в вышележащих песках (скв. 6/1, 7, 9) и суглинках (скв. 10 и 11). До этого эпизода в нижележащих отложениях он также встречался, но в разных разрезах был представлен обедненными популяциями. Одновременное появление в разрезах эвапоритовых прослоев может рассматриваться как следствие кратковременного изменения гидрологического режима всей озерной системы из-за аридизации климата и связанного с этим засолонения, а не с перетоком сюда из Арала воды с повышенной соленостью, как это предполагается некоторыми исследователями. В скважине 11 слой с кристаллами гипса отсутствует, но, по всей видимости, ему соответствует слой 5, содержащий раковины Hydrobia,

Интерпретация данных ^ ]

по палинологичскому анализу. ^

Сводная таблица по 4 разрезам юга Западной Сибири (Хазина, 2008)

оз.Ложка

оз.Чаны

оз. Белое

*560±35 *840±35

*580±40

*3190±40

*3495±50

'*1930±50

*5120±50

*4130±50

*9310±55

*_3050±50-

3160+25

* 2490±40

8630±40

сухо-влажно холодно-тепло

Периоды Блитта-Сернандера но го а. СО о т о ■ ^ о Ю о < с влажность температура

а) т 1270±40

^ н 1745±30 В X

со

го ю о

>5: 3190±40

I л с; го ф о. 3230±35

3495±50 с

о ю ю 3760±40

> О 4500±40

глантический 5120±50 в т

< 7880±40

Рис. 1. Корреляция разрезов по скважинам юга Западной Сибири и их палеоклиматическая интерпретция. Условные обозначения на рис. 2

со ГО О. С1 го

о. ф

С[ X

го

о.

со >ч ГО I-£ О 5

с Ш

о а>

X ^

го

ю >

2500-

ш =г о

с;

X -О

с;

го ф

а. о ю ю

зоо-

о ф

го ц

300^

/ /

(о ®

нооосн

СКВ. 11

Рис.2. Корреляция разрезов по скважинам Тургайской ложбины

4001

выше которого, также как и вышеуказанных скважинах, располагаются слои, содержащие растительные остатки.

В отложениях верхних частей скважин 6/1, 7, 9, 10 и 11 были обнаружены прослои, содержащие раковины моллюсков рода Hydrobia. В ассоциациях остракод в тех же слоях отмечается увеличение количеств створок галофильных видов Cyprideis torosa и Scordiscia vara. Вероятно, эти прослои также отложились в эпизоды краткопериодичной аридизации климата и связанным с этим усыханием и засолонением замкнутых водоемов.

Заключение.

Изучение таксономического состава остракод, структуры и экологических характеристик их ассоциаций, последовательности их изменений в голоценовых отложениях озерного генезиса в южной части Западно-Сибирской равнины и Тургайской ложбины позволило установить, что главным фактором изменений палеогеографических обстановок и, соответственно, изменений биооразнообразия микрофауны в озерных экосистемах был климатический, то есть периодическое чередование потеплений и похолоданий, в результате которых происходило опреснение или засолонение озер.

Установлено четыре фазы климатических изменений на территории юга Западной Сибири:

- потепление на границе пребореального и бореального периода (9310±55);

- похолодание и увлажнение в средней части суббореального периода (3050±50, 3160±25, 3190±40);

- этап потепления и аридизации в нижней части субатлантического периода (1930±50);

- похолодание и увлажнение в верхней части субатлантического периода (580±40, 860±35, 560±35).

Эти выводы хорошо согласуются с данными изучения спорово-пыльцевых спектров голоцена на изученной и смежных территориях.

Установленные автором эколого-палеогеографические типы ассоциаций остракод могут быть использованы в качестве индикаторов при реконструкции палеогеографических обстановок и климато-стратиграфических корреляциях разрезов голоцена на территориях южной части Западной Сибири и Северного Казахстана.

Список публикаций по теме диссертации.

1. Хазин, Л.Б. Современные и голоценовые комплексы остракод бассейна оз. Чаны (таксономический состав и биогеографическая типизация) / Л.Б. Хазин // Вестник Томского государственного университета. Серия «Науки о

Земле» (геология, география, метеорология, геодезия). Материалы научных конференций, симпозиумов, школ. - Приложение, №3 (II). - 2003. - С. 203204. (рек. Перечнем ВАК)

2. Гуськов, С.А. Палеонтологические свидетельства трансгрессии Арала на юг Западной Сибири в голоцене / С.А. Гуськов, Л.Б. Хазин, A.B. Ядренкин // Вестник Томского государственного университета. Серия «Науки о Земле» (геология, география, метеорология, геодезия). Материалы научных конференций, симпозиумов, школ. - Приложение, №3 (II). - 2003. -С. 62-63. (рек. Перечнем ВАК)

3. Хазин, Л.Б. Ассоциации голоценовых остракод юга Западной Сибири и смежных территорий и их роль для восстановления палеогеографических и палеоэкологических обстановок / Л.Б. Хазин // Тезисы Первой всероссийской научной школы молодых ученых-палеонтологов. - Москва: ОМТ Палеонтологического института РАН. - 2004а. - С. 72-73.

4. Хазин, Л.Б. Палеоэкологический анализ ассоциации остракод оз. Белое (Новосибирская область) / Л.Б. Хазин // Тезисы докладов Второй Сибирской международной конференции молодых ученых по наукам о Земле. -Новосибирск: Новосиб. Гос. ун-т. - 20046. - С. 182-183.

5. Хазин, Л.Б. Сообщества остракод голоцена юга Западной Сибири: значение для палеогеографических реконструкций / Л.Б. Хазин // Микропалеонтология в России на рубеже веков: Материалы XIII Всероссийского Микропалеонтологического Совещания, Москва, 21-23 ноября, 2005 г. - М.: ГЕОС. - 2005. - С. 115.

6. Хазина, И.В. Палинологическая характеристика и анализ остракод голоценовых отложений озера Белое (Новосибирская область) / И.В. Хазина, Л.Б. Хазин // Проблемы палеонтологии и археологии юга России и сопредельных территорий: Материалы международной конференции. -Ростов-на-Дону, Азов, 18-20 мая 2005 г. - Ростов-на-Дону: Изд-во ООО "ЦВВР". - 2005. - С. 102-103

7. Гуськов, С.А. Проникновение вод Аральского моря на юг Западной Сибири в голоцене: палеонтологические свидетельства, хронология / С.А. Гуськов, A.B. Каныгин, Я.В. Кузьмин, Дж.С. Бурр, Э.Дж.Т. Джалл, Л.Б. Хазин // Докл. АН. - 2008. - Т. 418, № 2. - С. 217-220. (рек. Перечнем ВАК)

8. Хазин, Л.Б. Микропалеонтологический и палинологический анализы верхне-голоценовых отложений разреза Чича-1 (Новосибирская область) / Л.Б. Хазин, И.В. Хазина // Новости палеонтологии и стратиграфии. - Вып. 10-11. - Т. 49. - 2008. - С. 473-476.

9. Krivonogov, S. A Holocene connection between the Aral-Caspian basin and South West Siberia evidenced by aquatic microfauna: probable paleogeographic scenarios / S. Krivonogov, S. Gusskov, L. Khazin // Bulletin of the Tethys Geological Society. - 2008. - Vol. 3. - P.ll-18.

10. Хазин, JI.Б. Палеоэкологический анализ остракод из голоценовых отложений разреза оз. Ложка (Новосибирская область) / Л.Б. Хазин, С.К. Кривоногое, Дж.С. Бурр, Я.В. Кузьмин // Фундаментальные проблемы квартера: итоги изучения и основные направления дальнейших исследований. Материалы VI Всероссийского совещания по изучению четвертичного периода. - Новосибирск., 2009. — С. 602-604.

11. Хазин, Л.Б. Позднечетвертичные и современные остракоды Северного Казахстана, их значение для палеоэкологических реконструкций / Л.Б. Хазин // Палеонтология, стратиграфия и палеогеография мезозоя и кайнозоя бореальных районов. В 2-х т. - Т. II. - Кайнозой: Материалы науч. сес., посвящ. 100-летию со дня рождения чл.-кор. АН СССР В.Н. Сакса (Новосибирск, 18-22 апр. 2011 г.). - Новосибирск: ИНГГ СО РАН, 2011. - С. 168-172.

12. Krivonogov, S.K. Regional to local environmental changes in Southern Siberia: evidence from biotic records of mid to late Holocene sediments of Lake Beloye / S.K. Krivonogov, H. Takahara, M. Yamamuro, Yu.I. Preis, I.V. Khazina, L.B. Khazin, Ya.V. Kuzmin, I. Yu. Safonova, N.V. Ignatova // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. - 2012. - Vol. 331-332. - P. 177-193.

_Технический редактор Т.С. Курганова_

Подписано в печать 08.11.2013 Формат 60x84/16. Бумага офсет №1. Гарнитура Тайме

_Печ.л. 0,9. Тираж 110. Зак. № 100_

ИНГГ СО РАН, ОИТ 630090, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3

Текст научной работыДиссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Хазин, Леонид Борисович, Новосибирск

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ НЕФТЕГАЗОВОЙ ГЕОЛОГИИ И ГЕОФИЗИКИ

ИМ. А.А. ТРОФИМУКА СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК

04201453696 На правах рукописи

ХАЗИН Леонид Борисович

25.00.02 - палеонтология и стратиграфия

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Научный руководитель -

доктор геолого-минералогических наук, член-корреспондент РАН, профессор А.В. Каныгин

НОВОСИБИРСК 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..................................................................................4

Глава 1. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ КАЙНОЗОЙСКИХ ОСТРАКОД............10

Глава 2. МОНОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ...................................16

2.1. Общее описание группы........................................................16

2.1.1. Строение мягкого тела...................................................16

2.1.2. Морфология створок......................................................20

2.1.3. Изменчивость и половой диморфизм.................................27

2.1.4. Остракоды как инструмент для проведения экологических (палеоэкологических) работ.................................29

2.1.5. Остракоды как инструмент для установления зоогеографических связей и проведения палеогеографических реконструкций.................37

2.2. Методика изучения остракод....................................................38

2.2.1. Отбор образцов............................................................38

2.2.2. Методика изучения современных остракод..........................41

2.3. Принципы и критерии систематики..........................................43

2.4. Монографическое описание....................................................45

Глава 3. ОПИСАНИЕ ИЗУЧЕННЫХ РАЗРЕЗОВ...................................85

3.1. Описание района работ..........................................................85

3.1.1. Юг Западно-Сибирской равнины.......................................85

3.1.2. Тургайский прогиб........................................................86

3.2. Геологическое строение изученных разрезов...............................87

3.2.1. Обусловленность выбора мест бурения...............................87

3.2.2. Описание разрезов, расположенных на юге Западно-Сибирской равнины..............................................................................89

3.2.2.1. Озеро Малые Чаны...................................................89

3.2.2.2. Озеро Чича...........................................................92

3.2.2.3. Озеро Большая Ложка...............................................94

3.2.2.4. Озеро Белое............................................................95

3.2.3. Описание разрезов, расположенных на территории Тургайского

прогиба.............................................................................98

3.2.3.1. Озеро Карабакыр и Жарколь, система озер Сарыкопа..........98

3.2.3.2. Озеро Чили......................................................................101

3.2.3.3. Озеро Кушмурун...............................................................103

Глава 4. ПАЛЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ РЕКОНСТРУКЦИИ

И КОРРЕЛЯЦИЯ.............................................................................................107

4.1.Разрезы юга Западно-Сибирской равнины.....................................107

4.2. Разрезы Тургайской ложбины.............................................123

4.3. Сопоставление полученных результатов.................................135

4.3.1. Юг Западной Сибири.................................................135

4.3.2. Тургайская ложбина...................................................140

ЗАКЛЮЧЕНИЕ........................................................................143

ЛИТЕРАТУРА.........................................................................145

ПРИЛОЖЕНИЕ. ФОТАБЛИЦЫ...................................................165

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований. Постановка темы исследований продиктована необходимостью уточнения палеогеографических реконструкций и хронологии переломных климатических изменений на юге Западно-Сибирской равнины в голоцене в связи с появившимися в последние годы новыми палеонтологическими и геологическими данными, не согласующимися с некоторыми прежними представлениями. В частности, острые дискуссии возникли по-поводу возможности существования водотоков между озерными системами юга Западной Сибири и Арало-Каспия, их взаимосвязи с климатическими измененями и катастрофическими паводковыми событиями, связанными с прорывами подпрудных озер в питающих горных областях. Впервые стала широко обсуждаться идея об унаследовании в голоцене сформировавшегося в дочетвертичное время между этими далеко разобщенными озерными системами водного пути, который в современном геоморфологическом плане отчетливо выражен в виде высохшего русла р. Камышинка (впадавшей в р. Иртыш), Тургайской ложбины и меридиональной цепочки озер на территории Казахстана, ориентированной по направлению Арала.

Считается общепризнанным, что важнейшими индикаторами палеогеографических обстановок являются остракоды - самая массовая группа скелетных гидробионтов в пресноводных биотопах всех типов. Как палеобиологический объект и инструмент палеогегографических реконструкций они обладают уникальным сочетанием популяционных, морфофизиологических и экологических характеристик (короткими жизненными циклами, высокими темпами размножения, хорошей сохранностью в тафоценозах многочисленных скелетных остатков взрослых и личиночных стадий, устойчивостью к кратковременным изменениям среды при сохранении в более долговременном диапазоне экологических специализаций и избирательности к физико-химическим условиям среды, включая климатический и солевой факторы).

Основополагающие исследования по четвертичным остракодам юга Западной Сибири были выполнены Т.А. Казьминой (Казьмина 1959, 1968, 1975,

1980, 1989) в рамках разработки и детализации стратиграфических схем этих отложений для геолого-съемочных работ. Ею было доказано большое значение этой группы для стратиграфической корреляции свит континентального генезиса на этой территории, однако в связи с такой практической направленностью этих многолетних работ палеоэкологические и палеогеографические аспекты анализа выявленных комплексов по существу не рассматривались.

Исходя из вышеизложенных соображений, были определены цели работы, основные задачи, объекты и методы исследований, а, в конечном счете, и защищаемые положения.

Цель работы - выявление общего таксономического состава остракод в озерных отложениях голоцена южной части Западно-Сибирской равнины и Тургайской ложбины, их стратиграфического и латерального распространения по широтно-меридиональному трансекту и, с учетом индикаторных характеристик ассоциаций, реконструкция палеогеографических обстановок и климатических изменений.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:

1. Изучить с максимальной стратиграфической детальностью таксономический состав голоценовых ассоциаций остракод из разрезов скважин юга Западной Сибири и Тургайской ложбины, и с учетом изотопно-геохронологических датировок провести их сопоставление.

2. На основе анализа литературных данных и выборочного изучения ассоциаций остракод из различных типов современных водоемов провести палеоэкологическую и биогеографическую типизацию одновозврастных ассоциаций остракод по транссекту юг Западной Сибири - Тургайская ложбина.

3. С учетом однонаправленных изменений в составе и структуре ассоциаций остракод, анализа их индикаторных палеоэкологических характеристик дать обоснование климатостратиграфического расчленения и корреляции голоценовых отложений изученной территории.

Фактический материал. Основой работы является фактический материал, собранный в течение 6 полевых сезонов. Бурение ручных скважин, отбор образцов из керна, современных и субрецентных остракод из озер на территории Северного Казахстана проводились в составе экспедиционного отряда под руководством С.А. Гуськова в течение 3 полевых сезонов (2002, 2003, 2004 г.г.). Образцы с юга Западно-Сибирской равнины были отобраны в ходе работы экспедиционных отрядов под руководством С.К. Кривоногова (2002, 2004, 2006 г.г.). Всего было обработано 510 образцов из кернов 10 скважин и 3 естественных обнажений. Также, при участии Е.И. Шорникова, было проанализировано 16 образцов из различных типов водоемов с целью анализа современных ассоциаций остракод и уточнения их экологических характеристик. Для сравнительных целей использовалась коллекция четвертичных остракод Т.А. Казьминой, хранящаяся в ИНГГ СО РАН. Из изученных автором разрезов было определено 35 видов остракод, принадлежащих 20 родам, 6 семействам. В работе монографически описано 14 видов с наиболее четкими экологическими характеристиками, позволяющими использовать их для диагностики палеогеографических обстановок.

Районы работ и объекты исследований. Юг Западной Сибири и Северный Казахстан (Тургайская ложбина) являются "миграционным коридором" многих групп фауны. Для района наших исследований характерно наличие смешанных ассоциаций, которые к тому же активно эволюционировали в течение послеледникового времени. Поэтому изучение озер именно этого района, по нашим представлениям, дает наибольший вклад в развитие представлений об изменениях природной среды и климата в голоцене. Кроме того, в этом районе мы осуществляли проверку гипотезы возможных водных связей между бассейном Аральского моря и югом Западной Сибири (Гуськов и др., 2008).

Образцы, взятые для изучения субрецентных видов остракод, отобраны в районах изучения основных разрезов.

Защищаемые положения и научные результаты

1. Установлен таксономический состав и структура ассоциаций голоценовых остракод юга Западной Сибири и Тургайской ложбины. Определено 35 видов, принадлежащих 20 родам, 6 семействам. Дано монографическое описание 14 видов наиболее значимых для палеоэкологических реконструкций. Проведена ревизия таксономических наименований.

2. На основе изучения состава и послойного стратиграфического распределения остракод в разрезах скважин доказана синхронная смена их ассоциаций в озерных отложениях голоцена на юге Западно-Сибирской равнины и в Тургайской ложбине Казахстана.

3. На основе анализа литературных данных с использованием актуопалеонтологического изучения наиболее распространенных индикаторных видов остракод в современных водоемах Сибири и Казахстана автором дана климатостратиграфическая типизация разновозврастных голоценовых ассоциаций.

4. На основе сопоставления однотипных последовательностей климатостратиграфических ассоциаций остракод с использованием палинологических данных по смежным регионам и изотопно-геохимических датировок реперных уровней в изученных разрезах выделено 2 фазы потепления и 2 фазы похолодания, сопровождавшиеся изменениями солености озер.

Научная новизна. Впервые проведены детальные микрофаунистические исследования голоценовых отложений оз. Белое, Чича, Ложка, Малые Чаны. Полученные результаты совместно с данными других исследователей по карпологическому, диатомовому, палинологическому и ботаническому анализу торфа использованы для комплексной характеристики разрезов.

На основе изучения современных видов остракод из различных типов водоемов уточнены экологические характеристики вида Fabaeformiscandona fabaeformis (Fischer), существенно дополнена информация об экологической приуроченности видов Ilyocypris caspiensis (Negadaev) и Scordiscia vara (Liepin).

Личный вклад автора. Автор принимал активное участие в проведении полевых работ и бурении большинства изученных скважин, а также в описании и опробовании кернов. Лично провел весь цикл исследований остракод и интерпретацию полученных материалов с применением современных методик изучения таксономического состава и тафономических особенностей ассоциаций остракод.

Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы для уточнения и детализации региональных стратиграфических схем четвертичных отложений юга Западной Сибири и Северного Казахстана с позиций климатостратиграфической концепции, детальных палеогеографических реконструкций этих территорий, а в методическом плане выявленные индикаторные характеристики голоценовых ассоциаций остракод могут служить инструментом диагностики палеогеографических обстановок в континентальных палеобассейнах голоцена.

Публикации и апробация работы. По теме диссертации опубликовано 12 работ, из них 3 в рецензирумых журналах по перечню ВАК («Вестник Томского Государственного Университета», «Доклады академии наук»).

Результаты работы докладывались на научной конференции «Проблемы геологии и географии Сибири» (Томск, 2003), Первой Всероссийской научной школе молодых ученых-палеонтологов (Москва, 2004), Второй Сибирской международной конференции молодых ученых по наукам о Земле (Новосибирск, 2004), Международной конференции «Проблемы палеонтологии и археологии

юга России и сопредельных территорий» (Азов, 2005), III Международном симпозиуме «Эволюция жизни на Земле» (Томск, 2005), XIII Всероссийском микропалеонтологическом совещании «Микропалеонтология в России на рубеже веков» (Москва, 2005), 10-ой Международной конференции по масс-спектрометрии (Калифорния, США, 2005), 4-ом Международном симпозиуме «Terrestrial Environmental Changes in East Eurasia and Adjacent Areas» (Кенджу, Корея, 2005), V Всероссийском совещании по изучению четвертичного периода «Фундаментальные проблемы квартера: итоги изучения и основные направления дальнейших исследований» (Москва, 2007), Втором Международном полевом симпозиуме «Торфяники Западной Сибири и цикл углерода: прошлое и настоящее» (Ханты-Мансийск, 2007), 6-ой Международной конференции «Environmental micropaleontology, microbiology and meiobenthology» (Москва, 2011), Научной сессии посвященной 100-летию со дня рождения чл.-кор. АН СССР В.Н. Сакса («Седьмые саксовские чтения», Новосибирск, 2011).

Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы, приложений. Работа изложена на 166 страницах, иллюстрирована 67 рисунками, 7 фототаблицами. Список цитируемой литературы включает 154 наименования, в том числе иностранных работ - 78.

Работа выполнена в лаборатории микропалеонтологии Института нефтегазовой геологии и геофизики им. A.A. Трофимука СО РАН в соответствии с планами НИР. Отдельные этапы поддержаны грантами РФФИ №02-05-65207, №03-05-06255, ВМТК №1738 ОИГГМ СО РАН.

Благодарности. Автор искренне благодарен научному руководителю Александру Васильевичу Каныгину за советы и всестороннюю поддержку во время написания диссертации, глубоко признателен за ценные консультации и совместные полевые работы С.К. Кривоногову, С.А. Гуськову, Е.И. Шорникову. За научные консультации и практическую помощь искренне признателен Б.Л. Никитенко, И.В. Хазиной, Т.В. Гонта, а также всему коллективу лаборатории микропалеонтологии ИНГГ СО РАН.

Глава 1. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ КАЙНОЗОЙСКИХ ОСТРАКОД

Остракоды известны человечеству еще со времен Аристотеля, который определял их как «очень мелкие формы» среди креветок и крабов.

Отсчет истории научного изучения остракод можно начинать с 1776 г., когда датский натуралист О.Ф. Мюллер (O.F. Müller) впервые описал современных представителей этого подкласса, однако они были отнесены им к насекомым. Термин Ostracoda (от греч. «Ostracon» - скорлупа) в качестве самостоятельного таксона впервые ввел П.А. Латрейль (P.A. Latreille) 1802 году, а в 1806 году он признал самостоятельность Ostracoda в одной из двух ветвей отряда Entomostraca. На этом этапе изучения остракод работы велись преимущественно зоологами - В. Бэр дом (W. Baird, 1835-1862), Г. Брэди (G.Brady, 1864-1911), Г.О. Сарсом (G.O. Sars, 1863-1928), Г.М. Мюллером (G.M.Müller, 1880-1931), которые обобщили в своих монографиях результаты изучения современных остракод и разработали систематику этой группы, основанную главным образом на особенностях строения мягкого тела.

Работы по изучению ископаемых форм в середине XIX века велись не столь активно, первым результатом таковых явилось расчленение по остракодам слоев полуострова Пьюрбэк (British Purbeck) в 1850 году исследователем Э. Форбс (Е. Forbes). К концу XIX века количество работ по ископаемым остракодам существенно увеличилось, изучение кайнозойских форм велось неотрывно от мезозойских. Вышли в свет труды О. Терквема (О. Terquem), посвященные остракодам средней юры Польши и Франции, монографии А. Реусса (A. Reuss), Т.Р. Джонса (T.R. Jones), Т.Р. Джонса и Г. Хинде (T.R. Jones and G. Hunde), Ф. Чэпмена (F. Chapman), Дж. Боска (J. Bosque) и др., посвященные описанию меловых и третичных остракод Западной Европы.

В начале XX века много работ посвящено систематизации накопленного материала, поиску признаков, которые необходимо положить в основу понимания родов и более высоких таксономических единиц. Сюда

Информация о работе

Хазин, Леонид Борисович
кандидата геолого-минералогических наук
Новосибирск, 2013
ВАК 25.00.02

Диссертация

Голоценовые остракоды юга Западно-Сибирской равнины и Северного Казахстана: эколого-таксономические ассоциации, климатостратиграфическая корреляция и палеогеографические связи - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы