Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Палеогеография Берингийского сектора Северной Пацифики в позднем Кайнозое

ВАК РФ 11.00.04, Геоморфология и эволюционная география

Автореферат диссертации по теме "Палеогеография Берингийского сектора Северной Пацифики в позднем Кайнозое"

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М. В. ЛОМОНОСОВА

ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

На правах рукописи

ТАЛ Д Е Н КО ВА

Екатерина Евгеньевна

ПАЛЕОГЕОГРАФИЯ БЕРИНГИЙСКОГО СЕКТОРА СЕВЕРНОЙ ПАЦИФИКИ В ПОЗДНЕМ КАЙНОЗОЕ

11.00.04 — геоморфология и эволюционная география

А в 1 о р е 1|) е р а 1 диссертации па соискание ученой степени кандидата географических наук

МОСКВА 1992

Работа выполнена в лаборатории новейших отложении и палеогеографии плейстоцена географического факультета Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова.

Научный р у к о в о д и т е л ь: доктор географических наук,

главный научный сотрудник А. А. СВИТОЧ

Официальные оппоненты доктор географических наук, старший научный сотрудник доктор географических наук, профессор

Ведущая организация — Северо-Восточный Комплексный научно-исследовательский институт ДВО РАН.

Защита состоится «

ЮТ2 г. в /г часов

па 'заседании специализированно! о совета но геоморфологии, "эволюционной географии, мерзлотоведению и картографии (Д-053.05.06) при Московском государственном университете им. М. В. Ломоносова но адресу: 119899 Москва, ГСП-3, Ленинские горы, МГУ, географический факультет, 21 этаж, аудитория 21-09.

Ю. А. ПАВЛИДИС И.Д.ДАНИЛОВ

С диссертацией можно о такомшьсн в библиотеке географического факультета МГУ (21 угаж).

Автореферат разослан «

5

1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета,

доктор географических наук Ю. Ф. КНИЖНИКОВ

. • ВВЕДЕНИЕ

> Актуальность темы: Природный процесс обширного Берингийского секатора 'j Северной Пацифики, смежных побережий Евразии и Северной Америки и акваторий арктических морей в позднем кайнозое развивался исключительно динамично. Похолода! te климата и океанских вод, крупные трансгрессии и регрессии окраинных морей, горные оледенения, периодическое возникновение на стыке двух материков огромного массива Верингийской суши с его неповторимыми ландшафтами - все это сочеталось в новейшей летописи Северной Пацифики, существенно запутав и осложнив изучение ее истории и палеогеографические реконструкции .

Многочисленные монографические исследования палеогеографии региона, в основном, относились .к его отдельным районам (Петров, 1966, 1982; Вискэ, 1978; Гасанов, 1969; Новейшие.., 1980; Новейшие.., 1978; . Куприна, 1970; Иванов, 1986; Hopkins, 1967; Хорева, 1974; Верховская, Кундышев, 1982 и т.д.), либо более древним эпохам (Гладенков, 1978, 1986; Гладенков, Синельникова, 1990; Бискэ, 1975 и т.д.). Новейшие страницы палеогеографическое истории всей обширной .приберингийской области и смежных территорий исследованы недостаточно и фрагментарно, особенно это относится к физико-географическим характеристикам плио-плейстоценовых'бассейнов, развитию их фауны, истории Верингийской суши и Берингова прол ва. В последние годы по палеогеографии и новейшим отложениям ряда районов и, в первую очередь, Аляски (Carter et al., 1986; Kajffman, Hopkins, 1989; Marincovich et al., 1990; Huston et al., 1990; Brigham, 1983, 19') и др.) появился новый фактический материал, вносящий определенные коррективы в сложившиеся представления о новейшей истории развития Северной Пацифики.

В основу работы положен анализ новейших -отложений и содержащихся ч них комплексов двустворчатых моллюсков, которые будучи широко распространенными в современных шельфовых морях и в осадках побережий, благодаря своей массовости и хорошей сохранности являются одной из основных, наиболее информативных групп ископаемых организмов в морских кайнозойских отложениях. Воссоздание истории развития фауны Bivalvia в позднем кайнозое и проведенные на этой основе палеогеографические реконструкции вместе с отмеченным выше изучением истории Берингии определяют актуальность выполненного исследования, имеющего теоретический и практический интерес не только для палеогеографии, но и для палеобиогеографии, палеоокеа-

нологии, гидробиологии, палеонтологии и геологии новейших отложений.

Цели и задачи исследования: Цель работы - исследование палеогеографических особенностей позднекайнозойских :морей Берингийского сектора Северной Пацифики на основе1 детального изучения ископаемой фауны двустворчатых моллюсков; воссоздание истории формирования биогеографической структуры класса Bivalvia; анализ новейшего развития Берингийской.суши и Берингова пролива.

При этом перед автором стояли следующие задачи:

1.Анализ строения морских толщ новейших (поздний плиоцен-голоцен) отложений Чукотки, Камчатки и Аляски ' и < содержащихся в них комплексов морских ископаемых моллюсков.

2.Установление.• основных этапов формирования и особенностей развития фауны [двустворчатых моллюсков дальневосточных и арктических морей.

3.проведение палеогеографических реконструкций Берингийского сектора Северной Пацифики по материалам стратификации морских толщ, новейших отложений и малакологического анализа.

4.Восстановление деталыюй истории развития' Берингийской суши и Берингова пролива в позднем плейстоцене как возможного "сценария" их развития в более древние эпохи .

5.Определение Еззможностей и ограничений Ca/Mg и Ca/Sr методов определения палеотемператур по раковинам моллюсков. Фактический материал и методы исследования: Материал собран автором во время полевых исследований на побережьях дальневосточных морей (1986-1991 гг.), также обработана обширная коллекция ископаемой и современной малакофауны Чукотки, о.Карагинского, любезно предоставленная В.Ф.Ивановым. Анализ Ca/Mg и Ca/Sr соотношений выполнен по коллекции раковин из различных арктических и умеренных районов Сев.Пацифики, Арктики и Сев.Атлантики. Критически проработан многочисленный литературный материал по новейшим отложениям, фауне моллюсков и палеогеографии Северной Пацифики, смежных континентальных территорий и акватории арктических морей. Особое внимание уделялось последним публикациям.по позднему кайнозою Аляски.

Основным методом исследования являлся комплексный палеогеографический анализ, состоявший иа' сопряженного изучения разрезов новейших отложений, содержащейся в них фауны двустворчатых моллюсков с привлечением данных других видов исследования (палинологического, абсолютного датирования, палеомагнитного, микрофаунисти-

ческого и других).

При анализе ископаемых комплексов моллю ков на основе современных представления о биогеографмческой принадлежности видов (О.А.Скарлато,1981)' были пересмотрены зоогеографические саракте-ристикн ископаемых, комплексов. Подсчет коэффициентов общности комплексов выполнялось по формуле Жаккара. П эведено унифицированное описание комплексов ископаемых моллюсков, включающее, помимо эоогеографической характеристики, пнапиз фациальной обстановки обитания. ;

Определено содержание магния, стронция и кальция в 130 образцах современных и ископаемых раковин методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии. Для ряда образцов был выполнен рентгенострук-турный анализ минералогического состава раковин. Основные защищаемые положения:

1. Новейшие отложения прибрежной суши Берингийского сектора Северной Пацифики представлены морскими осадками: позднеплиоценовыми, эоплейстоценовыми, - ранне-, средне- и позднеплейстоцен-голоценовыми, охарактеризованными комплексами моллюсков (соответственно): усть-лимимтэваямским, берингнйским, колвиллским, бигбен-дским, фишкрикским; нижнеольховским, тусатуваямским, пинакульским (частично) , анвильским, мид'лтонским; ворхнеольховским, карагинс-ким; оссорским, крестооскими, эйнахнухтским, коцебусским; аттар-манскик, валькатленским, пелукским, флаксманскт(, амгуемским и во-ронцовским.

2. И формировании и развитии фауны двустворчатыхмоллюсков севера дальневосточных морей выделяются три этапа - а/ доплейстоценовый (образование современных биогеографических групп видов, за исключением арктической; в составе комплексов велико содержание вымерших видов;-теплолюбивые элементы распространены'значительно севернее современных ареалов; начало заселения арктического шельфа; изменение эоогеографической принадлежности ряда видов в ходе геологической истории); б/ эоплейстоцен-позднеплейстоценовый (развитие арктической группы моллюсков и их миграции в дальневосточные моря с максимумом в среднем плейстоцене; в составе ископаемых комплексов отмечается смешение различных по термопатии групп видов; постепенное исчезновение вымерших видов к концу этапа); в/ позлт;-плейстоцен-голоцено"ый (единственное ярко выраженное по составу фауны моллюсков потепление вод Сев.Пацифики в начале позднего плейстоцена; постепенное формирование современного рассрл<?нит,

сложившегося в.ходе регрессии и послеледниковой трансгрессии). 3.Характерные палеогеографические особенности основных трансгрессивных эпох Северной Пацифик. заключаются:

а) для позднеплиоценорой - в выравнивании гидрологических характеристик Берингова, Чукотского морей и моря Бофорта, близости их палеогидрологических параметров современным прикамчатским водам; широком проникновении тихоокеанских вод' к северу и северо-востоку от Берингова пролива; господстве лесных ландшафтов на побережьях.

б) для эоплейстоценовой - в значительном охлаждении и контрастности температурных условий прибрежных вод Берингова моря; развитии лесных и" лесотундровых ландшафтов на побережьях Камчатки и Аляски и лесотундровых и тундровых на берегах Чукотки.

в) для раннеплейстоценово - в падении уровня океана и потеплении прикамчатских вод в верхнеольховское время и значительном охлаждении прикамчатских вод в карагимскую эпоху.

г) для среднеплейстоценовой - в выравнивании температур морских вод; активном водообмене через Берингов пролив; значительном похолодании приазиатских вод; развитии ледовитости морей и оледенения на суше; широком ра пространении тундровых ландшафтов.

д) для позднеплейстоцен-голоценовой - в значительном потеплении океанских вод в начале позднего плейстоцена, широком развитии теплых течений в Беринговом море и их глубоком проникновении через Берингов пролив к северу и северо-востоку, продвижении к северу границы лесной зоны; в последующей регрессии конца позднего плейстоцена, дальнейшем выхолаживании вод арктических морей, прекращении функционирования Берингова пролива; в последующей голоценовой трансгрессии,.потеплении морских вод, открытии Берингова лролива и увлажнении побережий.

4. Развитие Берингийской суши в позднем плейстоцене является палеогеографическим феноменом, а ее разрушение в конце плейстоцена-голоцене - геологической катастрофой и может рассматриваться как модель развития в более ранние эпохи гляциоэвстатических колебаний уровня океана.

5. Возможность определения палеотемператур по содержанию микропри--месей магния и стронция в раковинах ископаемых моллюсков затруднена, т.к. помимо температуры, количество микропримесей зависит от целого ряда факторов (видовой принадлежности, дйагенетических изменений, солености, размеров раковины и т.д.).

Научная новизна: Совместно рассмотрены развитие природы обширной

области Берингийского сектора Северной Пацифики в позднем кайнозое и формирование биогеографической структуры класса двустворчатых моллюсков. Детально (поэтапно) реконструированы палеогеография Бе-рингийской суши и история существования Берингова пролива. Практическая значимость: Исследование выполнено согласно плана научных работ по приоритетным темам Географического факультета МГУ: 1) Общегосударственной программе "Мировой океан" (2.08.НЗ); 2) Межфакультетской теме "Глобальные взаимодействия и корреляция внешних и внутренних оболочек Земли в новейший, олигоцен-плейстоценовый этап развития. Палеогеографические реконструкции отдельных регионов СССР в новейшее время". Полученные результаты помимо естественно-исторического и научно-теоретического интереса могут иметь и практическую значимость для целей стратификации новейших отложений при геологической съемке шельфа и побережий, поисках россыпных полезных ископаемых, палеоэкологических реконструкциях, хозяйственных и природоохранных мероприятиях. Апробация работы: Результаты исследований докладывались на 2-ой Всесоюзной школе по морской биологии (Владивосток, 1982); 2-ой Тихоокеанской школе по морской геологии и геофизике (Южно-Сахалинск, 1985); 2-ом Всесоюзном совещании по современным методам морских геологических исследований (Светлогорск, 1987); 2-ой Всесоюзной конференции по проблемам четвертичной палеоэкологии и палеогеографии северных морей (Мурманск, 1987); Международном симпозиуме по стратиграфии и корреляции четвертичных отложений Азии и Тихоокеанского региона (Находка, 1988); V Всесоюзном симпозиуме "Стратиграфия отложений и палеоокеанология Мирового океана по ископаемым микроорганизмам" (Звенигород, 1990); VII Всесоюзном совещании "Четвертичный период: методы исследования, стратиграфия и экология" (Таллинн, 1990); Международном симпозиуме по четвертичной стратиграфии и событиям Евразии и Тихоокеанского региона (Якутск, 1990). По теме диссертации опубликовано 9 работ. Объем работы: Диссертация состоит из введения, 2-х частей (4 главы), заключения, изложенных на страницах машинописного текста; приложения ( 42- стр., -f рис., 2- табл.); списка литературы ( 2. 2 ¿2 названий); SS рисунков и 3 .таблиц.

Диссертация "--»чггана под руководством д.г.н. А.А.Свиточа, которому автор выражает искреннюю благодарность за помощь в работе. Автор признательна сотрудникам.ГИН АН СССР - к.г-м.н. О.М.Петрову, А.Э.Василяну и К.Б.Баринову за консультации и предоставление об-

разцов раковин для анализа. Большую благодарность автор выражает сотруднику СВКНИИ ДВО АН СССР к.г-м.н. В.Ф.Иванову за содействие в полевых работах , предоставление коллекций ископаемых моллюсков и помощь в работе. Автор благодарна Н.Г.Одиноковой за помощь в оформлении работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Дисертация состоит из двух частей и приложения. Первая часть (главы 1-3) посвящена палеогеографии Берингийского сектора Северной Пацифики и истории развития фауны двустворок.

■ Глава 1 содержит характеристику физико-географической обстановки региона (геологические и геоморфологические особенности дна и побережий, климатические черты, характеристики водных масс) и описание закономерностей современного расселения двустворчатых моллюсков на шельфах северных морей Сев.Пацифики и прилегающих . арктических морей. На основании сопоставления данных различных ис- > следователей (Скарлато, 1981; Скарлато, Голиков, 1985, 1990; Кузнецов, 1963, 1964, 1983; Гладенков, 1975; Wagner, 1977; MacGini-tie, ' 1959; Bernard, 1979 и др.) прослежены биогеографическая и трофическая зональности расселения сообществ моллюсков, рассмотрено значение основных факторов, влияющих на распространение моллюсков (температура, грунты, глубина, соленость, течения).

В Главе 2 рассмотрены разрезы новейших морских отложений Чукотки, Восточной Камчатки, Аляски. : • .....

Большинство из них представлено фациями мелководных песчаных отложений (берингийские, колвиллские, бигбендские, фишкрикские, анвильские, частично пинакульские, эйнахнухтские, частично крестовские и коцебусские, аттарманские, пелукские, валькатленские, ам-гуемские). Сложно построены рамнофациальные усть-лимимтэвьлмские, ольховские, тусатуваямские, мидлтонские осадки. Карагинские и ос-сорские слои представлены преимущественно тонкими алевритистыми осадками приглубой сублиторали. Лвдниково-морские суглинки встречаются в составе мидлтонских, пинакульских, крестовских, коцебус-ских, флаксманских отложений. Проведено унифицированное описание содержащихся в них ископаемых комплексов моллюсков и даны их биогеографическая и фациальная характеристики, основанные на анализе процентного содержания различных биогеографических групп, наличии показательных видов, соотношении видов, обитающих на разных типах грунта и вычислении средней широты обитания комплексов.

Качественное и количественное (оценка сходства комплексов по формуле Жаккара) сопоставление ископаемых сообществ позволили выявить следующие взаимосвязанные группы комплексов. Поэднешшоцено-вые сообщества моллюсков характеризуются значительным количеством вымерших видов в составе беринговоморских (усть-лимимтэваямского и берингийских) комплексов и практически полным их отсутствием в составе североаляскинских (колвиллского, бигбендского и фишкрикс-кого) фаунистических сообществ; повсеместно широким и более северным, чем ныне, распространением тепловодкых бореальных видов.

В комплексах моллюсков эоплейстоценового возраста (нижнеоль-ховский, тусатуваямский, пинакульский (частично?), анвильский, мидлтонский) . впервые появляются иммигранты из числа арктических видов - Portlandia arctica, P.arctica siliqua, Kuculana lamellosa lamellosa, Nicania montagui fabula, N. montagui striata, M. monta-gui warhami. При этом в нижнеольховском комплексе они указываются среди преобладающих видов (Kuculana lamellosa lamellosa) , а в ан-вильском (Portlandia arctica siliqua) единичны. Одновременно в этих комплексах встречаются как вымершие (наиболее часто в ан-вильском), так и ниэкобореальные виды.

Началу раннего плейстоцена, вероятно, соответствует верхно-ольховский комплекс моллюсков Восточной Камчатки бореального, при-азиатского облика. Второй половине раннего плейстоцена отвечает карагинский бореально-арктический комплекс о.Карагинскопо, характеризующийся массовым присутствием арктических видов и отражающий условия холодной приглубой сублиторали. По своему характеру он ближе среднеплейстоценовым комплексам Сев.Пацифики.

Среднеплейстоценовыа бореально-арктические комплексы моллюсков (оссорский, крестовские, эйнахнухтский, коцебусский) весьма различны по соотношению биогеографических групп и фациальному характеру (приглубый, холодноводный оссорский и мелководный, сравнительно тепловодный коцебусский), но имеют и ряд объединяющих черт. Во всех комплексах в разных количествах присутствуют арктические - виды. Впервые в сообществах Сев. Пацифики появляются бореально-арктические виды атлантического происхождения - Yoldiella fraterna, Y.intermedia, Y.lenticula. Среди комплексов заметно отлично островных (эйнахнухтский, коцебусский на о.Св.Лаврентия) комплексов от материковых - первые значительно топлоооднее и о них отсутствуют арктические элементы.

\ Комплексы моллюсков начала позднего 'плейстоцена (а-гтармано-

кий, валькатленский, пелукский) отличаются тепловодностью и значительным продвккением бореальных видов к северу. Некоторым исключением является валькатленский чомплекс Чукотки, по-видимому, не испытавший влияния теплых тихоокеанских течений, прижатых к берегам Аляски. Более молодые комплексы - флаксманский и послеледниковые амгуемский и воронцовский бедны в видовом отношении и невыразительны. В результате позднеплейстоценовой регрессии океана прервалось взаимодействие между фаунами Чукотского и Берингова морей, следствием этого является современная картина расселения моллюсков на шельфах этих бассейнов. Ныне арктические виды практически не встречаются в Беринговом море (кроме небольшого количества порт-ландий в Анадырском заливе и заливе Нортон), а бореальные виды обитают в Чукотском море олько до м.Барроу. Это заметно отличает современные комплексы от плейстоценовых тихоокеанских фаун, в которых, начиная с эоплейстоцена, наряду с бореальными элементами постоянно присутствовали арктические формы. Массовое проникновение далеко на юг арктических видов сделало многие плейстоценовые комплексы более холодноводными по биогеографическому составу, чем их современные аналоги.

В Главе 3 обобщаются данные по истории развития ископаемых сообществ, формированию биогеографической структуры класса двустворчатых моллюсков и на этой основе рассматривается палеогеография морей Берингийского сектора Северной Пацифики.

Развитие фауны моллюсков Северной Пацифики и Аркти'некого бассейна является сложным процессом, определяемым как направленным похолоданием климата в неогене и плейстоцене, так и достаточно случай. о1ми явлениями, такими как открытие и закрытие лроливов, формирование местных физических и климатических преград и т.д. Однако, все эти внешние по отношению к биологическим системам фактор . воздействуют на развитие фаун опосредствованно, через биологические законы. В ходе геологической истории под действием направленного похолодания происходило постепенное понижение нижней границы температурной толерантности экологически пластичных видов и вымирание или миграция к югу древних теплолюбивых элементов (Кафа-нов, 1974, 1979 и др.). Уже в составе мелководных субтропических и низкобореальных сообществ среднего миоцена появились многие современные бореально-арктические виды (Liocyma fluctuosa, Serripes groenlandicus, Ciliatocardium ciliatum). Возможно, в позднем миоцене некоторые из них проникли в Арктический бассейн (Durham,

МасЫеЦ, 1967) , что свидетельствует о близости температурный условий Тихого и Арктического бассейнов в позднем миоцене.

Результатом ранне-среднеплиоценовой регрессии океана было развитие тепловодных комплексов моллюсков низкобореального облика на Камчатке, Сахалина и в Исландии. В то же время, в Полярном бассейне из-за изоляции установились холодные температурные условия, развивалась ледовитость.

Поздний плиоцен - время существенных изменений в природе. Развитие берингийской трансгрессии, открытие Берингова пролиаа привели к настоящему "миграционному взрыву", проявившемуся в появлении большого числа тихоокеанских видов в отложениях зоны Беггх-рез Исландии (Гладенков, 1978). В трансгрессивных поэднеплиоцено-вых отложениях побережья моря Бофорта тихоокеанские моллюски составляют основу комплексов. Подобная экспансия тихоокеанских видов объясняется существенно большим видовым разнообразием тихоокеанской фауны по сравнению с арктической. Это подтверждается и тем, что, несмотря на то, что Северный Ледовитый и Атлантический океаны всегда имели более тесные связи, чем Северный Ледовитый и Тихий океаны, основное заселение шельфов Полярного бассейна шло из Сев. Пацифики, и поныне шельфовая фауна Северного Ледовитого океана на 50-60%, а Атлантического на 30-50% состоит из видов тихоокеанского происхождения. Близость видового и биогеографического составов беринговоморских и североаляскинских комплексов свидетельствует о близости палеогидрологических характеристик морей и предполагает наличие теплого течения из Берингова моря, аналогичного современному, но мощнее. Ныне влияние тихоокеанских вод на фауну сказывается лишь до мыса Барроу, э то время как в позднем плиоцене мелководная тихоокеанская фауна обитала в районе бассейна р.Кол-вилл. В ходе поэднеплиоценовой трансгрессии многие тихоокеанские виды, мигрировавшие в Северный Ледовитый океан, приобрели свою нынешнюю зоогеографическую принадлежность, став бореально-арктическими. Таким образом, к началу эоплейстоцена сформировались все современные биогеографические группы двустворок, за исключением арктической, следов которой не установлено ни в Тихом, ни в Северном Ледовитом океанах.

С эоп.ренстоцена начался новый этап развития фауны, основной чертой которого была массовая миграция арктических видов на юг и их расселение в Беринговом море. В зоплейстоценовых комплексах моллюсков наблюдается интересное сосуществование значительно раэ-

личающихся по термопатии видов. Так, например, в нижнеольховском комплексе Камчатки среди преобладающих видов указываются как арктический вид Nuculana lamellosa lamellosa, так и низкобореальный - Yoldia toporoki; в анвильском комплексе Аляски нИзкобореальные Macoma incongrua, Penitella panita и многочисленные вымершие виды соседствуют с арктическим видом Pórtlandia arctica siliqua; на Чукотке вместе с низкобореальным видом Macoma incongrua встречаются портландии. Подобный состав комплексов отражает, по-видимому, постепенность процесса формирования современной структуры фауны дву-створок Северной Пацифики. Ныне подобные сочетания видов не встречаются в дальневосточных морях. Вероятно, контрастность состава комплексов связана с контрастностью условий обитания моллюсков сравнительно холодные придонныеJ воды средней-нижней сублиторали соседствовали с хорошо прогреваемыми, защищенными мелководьями с летним прогревом до 15°-20°.

Регрессии начала плейстоцена, вероятно, отвечает верхнеоль-ховский комплекс Камчатки! в котором отсутствуют арктические виды, а бореальные элементы представлены, в основном, местными приазиат-скими формами, что свидетельствует об отсутствии Берингова пролива и, как следствие, некотором потеплении прикамчатских вод. Напротив, карагинский( комплекс моллюсков второй половины раннего плейстоцена очень холодноводный (массовость арктических видов, растоо-рение карбоната раковин), относительно глубоководный и указывает на наличие Берингова пролива и значительное охлаждение азиатских побережий.

Наибольшего разнообразия и распространения в Берингийском секторе Сев. Пацифики арктические виды достигли в среднем плейстоцене. При этом, помимо видов, появившихся в беринговоморских комплексах с эоплейстоцена (Pórtlandia arctica arctica, Р.arctica siliqua, Nuculana lamellosa lamellosa, Nicania montagui fabula, N.montagui striata, N.montagui warhami) в среднеплейстоценовую трансгрессию сюда впервые проникли виды атлантического генезиса -бореально-арктические Yoldiella fraterna, Y.intermedia, Y.lenticu-la и арктический Bathyarca glacialis. Отмеченная особенность ископаемых комплексов свидетельствует, по-видимому, об одном крупном этапе взаимообмена фаун Тихого и Северного Ледовитого океанов. Наибольшее влияние арктических вод прослеживается по составу относительно глубоководных оссорского и среднекрестовского комплексов Камчатки и Чукотки. Коцебусский комплекс Аляски, напротив, доста-

точно мелководен, тепловоден и отражает отепляющее влияние тихоокеанских вод на г'=to4i:cs> ¿^чжье Чукотского моря. О влиянии тихоокеанских вод свидетельствует и комплекс фораминифер из шель-фовых осадков моря Бофорта (McDougall, 1983). Таким образом, в ходе среднеплейстоценовой трансгрессии происходило выравнивание температурных условий побережий морей - похолодание в Беринговом море и потепление в Чукотском и море Бофорта. Интересно, что влияние арктической фауны совсем не отразилось на островных палеоценозах (эйнахнухтском и коцебусском на о.Св.Лаврентия). Возможно,•холодо-любивые виды-иммигранты, связанные с илистыми грунтами (все они -собирающие детритофаги) и не имеющие планктонной стадии развития личинки, не смогли заселить островные мелководья. Не исключено также, что севернее о.Св.Лаврентия проходила граница бореальной и субарктической зон в коцебусское время (Hopkins et al., 1972).

' С начала позднего плейстоцена начался новый этап развития фауны моллюсков Берингийского сектора Сев. Пацифики. В его начале, во время гляциоэвстатической трансгрессии произошло заметное "потепление" сообществ моллюсков Камчатки и Аляски - в них исчезли арктические виды; бореальные виды впервые с позднего 'плиоцена заняли ведущее положение о комплексе; низкобореальные виды Callitha-са adamsi, Maccma incongrua, ныне живущие южнее Берингова моря, мигрировали к северу. Напротив, валькатленскиЯ комплекс Чукотки, вероятно, не испытал подобного отепляющего воздействия и по видовому составу мало отличается от крестовских комплексов. Подобная ситуация, по-видимому, объясняется наличием в начале позднего плейстоцена мощного теплого течения, аналогичного современному, от берегов Камчатки к Аляске. Тепловодные виды, большинство из которых имеют планктонную стадию развития личинки, расселялись с помощью этого течения.

Последовавшая позднеплеЯстоценовая регрессия океана силы.о повлияла на последующее расселение моллюсков и состав современных пельфовых.сообществ. Закрытие Берингова пролива и образование на его месте обширной суши с пзригляциальными ландшафтами надолго прекратило взаимодействие между арктическими и бореальными сообществами, существовавшее фактически а течение всего плейстоцена. Послеледниковая трансгрессия практически но внесла существенных изменений в расселение моллюсков, сложившееся во время регрессии. В голоцене фауна моллюсков как-бы продолжает жить в услоимях конца плейстоцена: бореальные сообщества Сев. Паиифики стали-тепловоднее

плейстоценовых (за счет отсутствия арктических форм), а сообщества высокоарктических морей - самые холодноводные по облику малакофау-ны среди всех плейстоценовых комплексов.

Следует заметить, что характер ископаемых комплексов не всегда однозначно свидетельствует о направленности температурных изменений. Так, например, тепловодный состав позднеплиоценовых биг-бендского и фишкрикского комплексов севера Аляски указывает на наличие теплого, сезонно замерзающего моря, но если в_ бигбендское время на побережье произрастали таежные леса, то во время фишкрйк-ской трансгрессии на суше установлено развитие сравнительно холодных тундровых ландшафтов (Carter et al., 1986; Repenning et al., 1987: Nelson, Carter, 1985). Состав древних эоплейстоценовых комплексов не имеет аналогов среди современных сообществ, т.к. нигде ныне не отмечается одновременное существование низкобореальных и арктических видов, что отражает постепенность формирования современной фауны, которую необходимо учитывать при палеогеографических реконструкциях. В целом, из-за наличия арктической группы моллюсков биогеографический состав многих плейстоценовых комплексов холоднее современного, хотя данные других видов анализов иногда сви-детелъсгиуют об обратном. История развития фауны является сложным процессом, не всегда прямо зависящим от климатических изменений. Большое влияние на него оказывают масштабы развития трансгрессий, характер грунтов, направление и сила течений и, главное, биологические взаимодействия.

Рассмотрение истории развития фауны двустворчатых моллюсков совместно с данными по литологии отложений, растительности, микрофауне, микрофлоре и т.д. позволило провести палеогеографические реконструкции вод и побережий Берингийского сектора Северной Паци-фики в трансгрессивные эпохи позднего плиоцена, эоплейстоцена и плейстоцена.

Позднеплиоценовая (берингийская) трансгрессия (3,5-2,2 млн.л.н.), имевшая три выраженные стадии, привела к выравниванию температурных условий смежных бассейнов Северной Пацифики и Восточной Арктики, что хорошо выражено по фауне моллюсков. Вероятно, гидрологические характеристики бассейнов были близки современным прикамчатским водам, имеющим нормальную соленость и летний прогрев дс 10°-15°. Совокупность данных по ископаемым сообществам остра-код, моллюсков и морских млекопитающих свидетельствует об отсутствии в эту эпоху постоянного ледового покрова в прибрежных районах

моря Бофорта (Repenning et al., 1987). Сезонный ледовый покров в позднеплиоценовых морях, возможно, существов'п в течение 4-5 месяцев. В это время на всех побережьях произрастали таежные леса, и лишь в конце транс: ¡-.-есии ',о- ¿,4 млн.л.н.) на северо ляскинс-кой низменности отмечается появление тундровых ландшафтов. Интересно, что на арктическом побережье Сибири к этому времени уже, вероятно, существовала мерзлота и зона тундры (Шер и др., 1979; Данилов, 1985).

Следующая трансгрессия, имевшая место во второй половине эо-плейстоцена,

проходила на фоне похолодания климата. Морские бассейны этой эпохи были значительно холодноводнее позднеплиоценовых. Повсеместно расселились арктические виды моллюсков, особенности миграций которых свидетельствуют о длительности существования Берингова пролива. Наибольшее охлаждение отмечалось для приазиатских вод, на западном побережье Аляски было существенно теплее за счет проникновения течений из умеренных з^н Сев. Пацифики. Для эоплейстоценовых бассейнов характерна контрастность условий - здесь наряду с прохладными придонными водами сублиторали, температура которых была близка 0°, существовали и хорошо прогреваемые летом мелководья (до 15°), позволявшие обитать многочисленным низкобореальным видам моллюсков. Растительность на побережьях £ыла близка современной.

Верхнеольховские отложения, вероятно, синхронные раннеплейс-тоценовой регрессии (Петров, 29G2), характеризуют достаточно теплый бассейн, близкий по гидрологическим характеристикам современным прикамчатским водам. Последующая карагинская трансгрессия конца раннего плейстоцена била, напротив, весьма холодноводной , с ледоставом значительную часть года.

Среднеплейстоценовая трансгрессия, оставившая после себя сложно построенные толщи морских и ледниково-морских осадков, характеризует эпоху значительного похолодания вод Берингова моря, продолжительного Функционирования Берингова пролива, активного поло-обмена и выравнивания температур тихоокеанских и арктических иод. Широкое развитие ледниково-морских отложений предполагает частичное совпадение во времени морсксй трансгрессии и оледенения суши, имевшее место, вероятно, на начальной стадии похолодания, ло широкого развития оледенения низких рирот и глобальной регрессии океана (Huston et al., 1990). Характер осадков и фауны моллюскоп свидетельствует о длительном сезонном существовании на море ледсно'о

покрова. На побережьях повсеместно господствовали лесотундровые и тундровые ландшафты.

Трансгрессия начала позднего плейстоцена (130-120 тыс.л.и.) была самой тепловодной в плейстоцене. Значительное расселение теп-ловодных низкобореальных видов в Беринговом и Чукотском морях свидетельствует об активном функционировании в это время теплого аляскинского течения. Одновременно, околочукотские воды оставались сравнительно холодными. На суше отмечалось продвижение к северу границы зоны лесов. Трансгрессия симпсон (80-50 тыс.л.н.), выделяемая на севере Аляски (Hopkins, 1982; Carter et al., 1988; Carter, Ager, 1989), характеризовалась развитием холодного, несколько опресненного ледовитого, прибрежного бассейна с обедненной фауной моллюсков. Сходные условия существовали и в начальные этапы послеледниковой трансгрессии океана, эти осадки (амгуемские, воронцовс-кие) содержат обедненные и однообразные сообщества моллюсков.

Во II части (глава 4) рассматривается поэднекайноэойская история Берингийской суши и Берингова пролива. В начале раздела дано описание современных ландшафтов побережий Берингова и Чукотского морей и рассмотрены основные черты развития Берингии в допоздне-плейстоценовое время. Основное внимание в главе уделяется истории Берингийской суши за последние 20 тысяч лет (поздняя Еерингия). В связи с этим подробно описаны ландшафты Большой Берингии, существовавшей во время последнего оледенения. С севера на юг на огромной площади осушенных шельфов Чукотского и Берингова морей, Чукотки и Аляски сменялись ландшафты арктической тундры, тундро-степи, горной и ледяной пустыни, лесотундры с учатками лесов и кочкарной тундры. Доминировавшими ландшафтами были низменные тундры,>ими начинался и заканчивался меридиональный ландшафтный профиль Берингии .

Процесс разрушения Берингийской суши и изменения ее природы, начавшийся в ходе послеледниковой трансгрессии океана, был крайне скоротечным. Особенно быстро произошло разрушение чукотского шеЛьфа, в течение порядка 10-12 тысяч лет (18-7 тыс.л.н.),. Максимальные скорости затопления имели место 16,5-15;5 тыс.л.н., когда под водами моря оказались около 40% поверхности ранее осушенного шельфа, а берег отодвигался со скоростью 0, б км/год.

История поздней Берингии в определенной степени может служить моделью для оценки более древних гляциоэвстатическик трансгрессий.

В истории Берингии, окружавших ее бассейнов и населявшей их

фауны исключительная роль принадлежит Берингову проливу, неоднократно функционировавшему в неоген-плейстоцене. Образование пролива как сложной отрицательной геоморфологической формы было обусловлено положением и развитием его геологической структуры - тектонического трога в "п приподнятого блока древнего срединного массива. Вероятно, имет.о его тектонический режим контролировал неогеновые связи между Полярным бассейном и Северной Паци-фикой. В плейстоцене решающее значение в функционировании пролива принадлежало уже гляциоэвстатическому фактору. Последнее открытие пролива произошло около 15 тыс.л.н., когда воды трансгрессировавшего Чукотского моря достигли абсолютных отметок порядка -50 м (52 м) . Положение близкое нынешнему состоянию пролива наступило около 11,5 тыс.л.н. и означало конец существования Большой Берин-гии.

Одной из основных особенностей истории Берингии является ее нестационарность, в первую очередь, выражающаяся в периодичности появления между Арктическим океаном и Северной Пацификой пролива и в неустойчивом развитии ее отдельных участков.

В Приложении диссертации дается обзор данных о механизме роста раковин двустворок и накопления в них микропримесей магния и стронция; приводятся результаты определения содержания этих элементов в современных и древних образцах и изложены представления автора по использованию Ca/Mg и Ca/Sr метода для целей палеотемпера-турных реконструкций. Анализ современных образцов раковин ряда видов из различных морей Тихого и Северного Ледовитого океанов показал, что содержание микропримесей в них зависит от большого числа факторов (видовой принадлежности, минералогического состава раковин, температуры, солености) . Анализ ископаемы:« раковин обнаружил повышение содержания микропримесей у наиболее древних, перекристаллизованных образцов.

Анализ литературных и собственных материалов привел к следующим выводам. Каждый вид в процессе роста раковины накапливает некоторое генетически определенное количество магния и стронция, требуемое ему, скорее всего, для регулирования формы, размеров своей раковины. Лучше всего этот уровень накопления проявляется в зоне оптимальных температур. Помимо видового контроля содержание микропримесей зависит от темпов роста ракоаины, т.е. от активности процессов метаболизма. Это проявляется в возрастном аспекте - у быстрорастущих молодых особей содержание примесей выше, чем у

.взрослых. Заметно это и в пространственном аспекте - у особей, живущих у края аре&ла, темпы роста рг:.оаины невелики, раковины часто имеют искривленную, ущербную форму. Темпы роста раковины также зависят от солености, физиологического состояния организма. После смерти моллюска, когда выключайте» механизмы биологического фракционирования, вступают в действие слжные процессы диагенетическо-го перераспределения элементов. Следовательно, вычленить среди всего этого многообразия факторов влияние температуры на содержание магния и стронция весьма сложно, соответственно, и определение палеотемператур этими методами практически невозможно.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ В результате проведенных исследований:

1. Среди новейших морских отложений прибрежных районов Чукотки, Восточной Камчатки и Аляски выделены трансгрессивные осадки позднего плиоцена (уст' -лимимтэваямские, берингийские, колвиллские, бигбендские, фишкрикские); эоплейстоцена (нижнеольховские, тусату-ваямские, пинакульские (частично?), анвильские, мидлтонские) и плейстоцена (верхнеольховские, карагинские, оссорские, крестовские, эйнахнухтские, коиебусские, аттарманские, валькатленские, пе-лукские, флаксманские, амгуемские, воронцовские). Содержащиеся в них комплексы ».^копаемых моллюсков образуют три крупные разновозрастные группы: поздоплиоценовые (бореальные, с большим количеством вымерших видов в беринговоморских комплексах и их полным отсутствием в совероаляскинских); эоплейстоценовые (первое появление арктических видов, совместное присутствие резко различных в биогеографическом отношении видов - арктических и низкобореальных); плейстоценовые (массовое развитие арктических видов, первое появление атлантических бореально-арктических видов в среднем плейстоцене, миграция тепловодных видов К северу в начале позднего плейстоцена ).

2. В истории формирования биогеографической структуры класса двустворчатых моллюсков Сев. Пацифики установлены 3 этапа. Главным событием первого - позднеплиоценового этапа было образование современных биогеографических групп (за исключением арктической) и активное заселение тихоокеанскими видами арктических шельфов. Во второй эоплейстоцен-позднеплейстоценовый этап завершилось образование всех бногеографических групп, происходило неоднократное проникновение арктических и атлантических бореальнг-арктических видов

в Берингово море, на протяжении всего этапа наблюдалось сосущест-вбвание бореальньгх и арктических видов в одновоэрастных комплексах беринговоморских побережий. дь-иЯ поэднеплейстоцен-голоценовый этап характеризуется формированием современного расселения моллюсков на шельфе, основные черты которого сложились во время поздне-плейстоценовой регрессии. Изменение фауны моллюсков Сев. Пацифики в позднем кайнозое определялось направленным похолоданием климата и океанских вод, периодическим открытием Берингова пролива, местными климатическими особенностями, направлением течений, характером грунтов. Все эти внешние факторы воздействовали на моллюсков опосредствованно, Через биологические закономерности.

3. В поэднекайноэойской истории Берингийского сектора Северной Пацифики устанавливается ряд трансгрессивных эпох с характерным ходом палеогеографического развития: позднеплиоценовая (глубокое проникновение тихоокеанских вод в Полярный бассейн и выравнивание их гидрологических характеристик); эоплейстоценовая (значительное охлаждение вод и побережий Северной Пацифики); плейстоценовая (доминирование гляциоэвстатического фактора при колебаниях уровня бассейнов, чередование во времени "теплых" (позднеолЬховский, пе-лукский, послеледниковый) и "холодных" (карагинский, крестовский, симпсонский) бассейнов). Глаиная тенденция палеогеографического развития Берингийского сектора Северной Пацифики в позднем кайнозое - это направленное похолодание климата и океанских вод и, как следствие, усложнение всего хода природного процесса. -

4. В новейшей истории Берингии выделяются ранняя и поздняя (после-ледниковье-голоцен) стадии. Детальная реконструкция развития ландшафтов Берингии, существовавших 20 тыс.л.н., показывает, что существование Большой Берингии можно рассматривать как палеогеографический феномен, а ее разрушение как геологическую катастрофу. В новейшее время Берингов пролив функционировал неоднократно. Его роль п истории Берингии связана с тем, что он являлся биологическим "клапаном" расселения морских и наземных организмов и регулятором фиэикогеографических различий между чукотским и берингийским секторами. Характерной чертой Берингии является нестационарность ее развития, обусловленная характером тектонического режима и колебаниями уровня вод окружающих ее бассейнов.

5. На основании изучения обширного литературного материала и собственных аналитических данных показаны трудности палеотемператур-ных определений по соотношению Ca/Hg и Ca/Sr в раковинах морских

моллюсков, препятствующие практическому использованию метода. По теме дисер'.ации опубликованы сл^.зусдиег работы:

1. "К вопросу о происхождени.. и развитии холоднолюбивой фауны морских моллюсков арктических Корей и. северо-западной Пацифики"; сб."Биология шельфовых зон Мирового океана", Владивосток, 1982, часть II, стр.45-46. (совместно со Свиточем А.А.).

2. "К вопросу о развитии холоднолюбивой сублиторальной фауны морских моллюсков в плейстоцене"; Вестник МГУ, сер.геогр., 1983, Н5, деп.в ВИНИТИ, N2755 от 23.05.83, 9 стр.

3. "Строение голоценовых отложений и состав.фауны моллюсков шельфа бухты Кигдка (Японское море)"; Вестник МГУ, сер.геогр., 1985, N1, деп.в ВИНИТИ, N6487 от 2.10.84., 10 стр. (совместно с Кузьминой Н. Н.) .

4. "Стратиграфический разрез морского голоцена на шгельфе Японского моря (строение, состав, возраст)"; сб. трудов 2-ой Тихоокеанской школы по морской геологии и геофизике, Южно-Сахалинск, 1985, стр.75, (совместно с Кузьминой Н.Н., Шумовой Г.М., Поляковой Е.И., Воскресенской Т.Н., Недешевой Г.Н.).

5. "Использование дани х о содержании микропримесей в раковинах морских моллюсков для палеогеографических целей"; сб. "Современные методы морских геологических исследований", тезисы докладов II Всесоюзного совещания (Светлогорск,1987), М., 1987, т.2, стр.120121.

6. "Некоторые вопросы истории формирования биогеографическо" структуры класса двустворчатых моллюсков дальневосточных морей в позднем кайнозое"; сб.тезисов VII Всесоюзного совещания "Четвертичный период, методы исследования, стратиграфия и экология", Таллинн, 1990, т.3, стр.135-137.

7. "Палеогеографический феномен и геологическая катастрофа (Берин-гия в конце позднего плейстоцена)"; Вестник МГУ, сер.геогр., 1990, N3, стр.27-34. (совместно со Свиточем А.А.).

8. "Комплексы моллюсков голоценовых отложений шельфа Японского моря и их палеогеографическое значение"; сб. тезисов международного симпозиума "Четвертичная стратиграфия-и события Евразии и Тихоокеанского региона", Якутск, 1990, ч.И, стр.52-53. (совместно с Прокудиным В.П.).

9. "Beringia at the end of Pleistocene (paleogeographical situations)"; The INQUA International symposium on stratigraphy and correlation of Quaternary deposits of the Asian and Pacific re-

gions, issued by CCOP Tec!.riical Secretariat, 1991, pp.145-158. (together with Svitoch A.A. and Polyakova E.X.).

КОМПЛЕКСОВ ДВУСТВОРЧАТЫ* HOJIWJCKOB (по Данте, Петрова, 1966, 1982; Скарлато, 1981; Мерклнна и др., 1964; MacCinitie, 1959; Hopkins et al., I960; HopJclne et al., 1972; Miller, 1953; Repenning et al., 1987; Carter *t al., 1986; HacHell et al., 1943; Schnoll et al., 1972; Hcpkin« et al., 1974).

Условные обозначения: 1. - Оореа.лно-арктические виды; 2 - бсре-•яьмме вилы; 3 - низковореалькые виды (в составе бореальиых) ; 4 -арктический «иды; 5 - вымершие виды; 6 - пляж-литораль; 7 - верхняя субЛиторчль (до 20 н) ; а - средняя еублитораль (20-50 n).i 5 -