Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Палеогеография голоцена европейского Северо-Востока

ВАК РФ 04.00.01, Общая и региональная геология

Автореферат диссертации по теме "Палеогеография голоцена европейского Северо-Востока"

Российская академия наук Уральское отделение Коми научный центр Институт геологии

; го с л

2 о 1037

На правах рукописи

МАРЧЕНКО ТАТЬЯНА ИВАНОВНА

ПАЛЕОГЕОГРАФИЯ ГОЛОЦЕНА ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРО-ВОСТОКА (ПО ДАННЫМ ДИАТОМОВОГО АНАЛИЗА)

Специальность - 04.00.01 - общая и региональная геология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Сыктывкар 1997

Работа выполнена в Институте геологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук

Научный руководитель: кандидат геолого-минералогических наук

Э.И.Лосева

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук

A.И.Елисеев

кандидат географических наук

B.И.Силин

Ведущее предприятие - Вычегодская ГРЭ ФОАО

«Полярноуралгеология»

Защита состоится 18 ноября 1997 в 14 час. на заседании Диссертационного совета Д.200.21.01 в Институте геологии Коми научного центра УрО РАН по адресу: Сыктывкар, ул. Первомайская, 54, ауд. 248.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Коми научного центра УрО РАН.

Автореферат разослан 17 октября 1997 г.

Отзывы, заверенные печатью учреждения, в двух экземплярах просим направлять по адресу: 167610, Сыктывкар, ул. Первомайская, 54, Институт геологии Коми НЦ УрО РАН. Fax: (8212) 42-53-46

Ученый секретарь Диссертационного совета доктор геолого-минералогических наук Ч/'^и^' А.Б.Макеев

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы определяется слабой изученностью голоценовых отложений на европейском Северо-Востоке методом диатомового анализа и отсутствием палеогеографических реконструкций голоцена.

Отложения гопоценового возраста распространены повсеместно, но степень их исследованности весьма различна. Так, голоцен Прибалтики, северо-западных регионов России, Карелии, Белоруссии изучен достаточно полно. Опубликовано большое количество работ, посвященных развитию изменений палеогеографических обстановок в этих регионах. Европейский Северо-Восток России остается в этом отношении практически белым пятном.

Диатомовый анализ является одним из палеонтологических методов, позволяющим реконструировать условия накопления осадков. Это обусловлено тем, что диатомовые водоросли, являясь одной из главных групп фитопланктона и фитобентоса, тонко отражают особенности местообитания (характер водоема: его глубину, соленость, температурные условия). Они широко распространены, хорошо сохраняются в осадках и способны быстро менять видовой состав и структуру экологических групп в ответ на изменение экологической обстановки. По диатомовым комплексам можно проследить изменения палеогеографических условий осадконакопления.

Существуют, однако, большие трудности при корреляции одно-возрастных комплексов диатомей, так как формирование диатомовых сообществ во многом зависит от местных условий. Что касается голо-ценовых комплексов, по ним можно выявить лишь последовательность изменений палеогеографических обстановок, поскольку голоце-новые диатомовые очень близки современным.

Цель и задачи исследований. Целью данной работы было выявление диатомовых комплексов и реконструкция природных обстановок в голоцене в бассейнах рек Вычегды и Б. Роговой. В связи с этим предполагалось решить следующие задачи:

1. Выяснить таксономический состав и особенности современных комплексов пресноводных диатомовых водорослей на европейском Северо-Востоке.

2. Выявить полный систематический состав диатомей и экологическую структуру диатомовых комплексов из голоценовых отложений в бассейнах рек Вычегды и Б.Роговой.

3. Установить генезис различных комплексов диатомовых водорослей.

4. По комплексам диатомей, отражающим условия осадконакопления, проследить основные этапы изменения палеогеографи-

ческой обстановки в голоцене и охарактеризовать их с учетом данных палинологического анализа.

Фактический материал и методы исследования. В работе использован собственный материал полевых исследований на реках Вычегде, Локчиме, Б.Роговой и оз. Донты, проведенных в 1992-95 гг. Отобрано около 2000 образцов. Полученные пробы обработаны методами диатомового и спорово-пыльцевого анализов, в 380 образцах обнаружены диатомовые водоросли. Изучение диатомей проводилось с помощью светового микроскопа. Для выяснения ультраструктуры панцирей и более точной идентификации видов в отдельных случаях применялся электронный сканирующий микроскоп.

Научная новизна. Впервые выявлен полный состав диатомовых водорослей из голоценовых разрезов рек Вычегды, Локчима, Б. Роговой и оз. Донты, включающий 276 видов и разновидностей. Изменение видового разнообразия и численности экземпляров позволило выделить диатомовые комплексы разных климатических периодов голоцена.

На основе диатомового и палинологического анализов были установлены изменения климата, история развития палеоводоемов, реконструированы палеогеографические условия формирования отложений в голоцене.

Защищаемые положения:

1. Голоценовые комплексы диатомей отражают смену трех этапов развития региона, соответствующих бореальному, атлантическому и суббореальному периодам.

2. В объединенном голоценовом комплексе диатомей, охватывающим 276 видов и разновидностей 37 родов, наиболее существенную роль играют виды родов Navícula, Pinnularia, Eunotia, Achnanthes, Fragilaria и Cymbella.

3.Особенности видового состава и экологической структуры диатомовых комплексов позволяют выделить следующие природные обстановки в голоцене: мелкие стоячие водоемы в умеренно-холодных условиях бореального климатического периода; увеличение глубин водоемов в теплых климатических условиях атлантического периода; обмеление водоемов, заболачивание в умеренно-прохладных условиях суббореального периода.

Апробация работы. Полученные результаты докладывались на II-V научных конференциях «Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента» (Сыктывкар, 1993-1996), на 2-й научной конференции «Геология и минеральные ресурсы южных районов Республики Коми» (Сыктывкар, 1996), на 14-м Международном диатомовом симпозиуме в Токио (Tokyo, 1996), представлялись на 30

Международном геологическом конгрессе в Пекине (Beijing, 1996). Результаты исследований изложены в научном отчете лаборатории геологии кайнозоя «Палеогеография позднего кайнозоя Европейского Северо-Востока». Всего по теме диссертации опубликовано 11 работ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав и заключения, изложенных на 143 страницах, содержит 41 рисунок, 4 таблицы и 18 страниц приложения. Список литературы включает 88 наименований.

Диссертация выполнена в лаборатории геологии кайнозоя Института геологии Коми НЦ УрО РАН. Автор искренне благодарит сотрудников лаборатории за всестороннюю помощь в выполнении работы. К.г.-м.н. Л.Н.Андреичеву за консультации и замечания по результатам работы; Д.А.Дурягину за консультации и предоставление результатов палинологического анализа; Н.Ю.Никулову за обсуждение результатов; М.И.Каневу и Н.Н.Панюкову за проведение технической обработки образцов; Н.Н.Томилову за выполнение фоторабот, Т.М.Тимошенко, Г.С.Семенову и И.В.Селькову за помощь в оформлении работы.

Особую признательность автор выражает научному руководителю к.г.-м.н. Э.И.Лосевой.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ГОЛОЦЕНА ДИАТОМОВЫМ МЕТОДОМ

История изучения голоценового горизонта начинается со второй половины девятнадцатого века. За это время было создано большое количество схем подразделения голоцена на климатические периоды. Известна схема Блитта-Сернандера, в которой выделены арктический, субарктический, бореальный, атлантический, суббореальный, субатлантический климатические периоды. Позднее стала применяться схема расчленения голоцена по стадиям развития Балтийского моря, составленная Х.Мунте и включающая следующие стадии: иольдие-вую, анциловую, литориновую, лимнеа, миа и их более дробные подразделения. М.И.Нейштадт (1951) предложил разделять голоцен на четыре крупных периода: древний, ранний, средний и поздний. Вопросами изучения голоцена занимались многие ученые, но до сих пор не существует общего мнения относительно подразделения голоцена.

Сначала голоцен изучали в основном спорово-пыльцевым методом. В 30-е годы В.С.Порецким был разработан и впервые применен диатомовый анализ для выяснения этапов развития палеогеографических обстановок в неогене. Метод оказался весьма эффективным и для изучения голоценовых отложений, так как они широко распространены и легко доступны, встречающиеся в них диатомовые водоросли населяют и современные водоемы, поэтому достаточно хорошо

известна и их экология. Это позволяет выяснить условия формирования отложений.

Диатомовый метод широко используется для выяснения вопросов соотношения морских трансгрессий и регрессий, существования в прошлом морских приливов и других изменений среды, так как при изменении солености воды, от морской до пресной, происходит смена диатомовых комплексов.

Степень изученности голоценовых отложений отдельных территорий бывшего СССР различна. Наиболее исследованными считаются отложения Прибалтики (Гринберге, 1957; Гуделис, 1961; Жузе, 1961; Кабайлене, 1967), Ладожского и Онежского озер (Абрамова, Давыдова, Квасов, 1967; Квасов, 1969; Давыдова, 1969, 1985; Джиноридзе, 1971; Кошечкин, Девятова и др., 1977), Белоруссии (Хурсевич, 1976), Карелии (Биске, Горюнова, Лак, 1961; Экман, 1992; Шелехова, 1995), Карельского перешейка (Вишневская, Давыдова, 1967; Ладышкина, Салтыкова, Усикова, 1977; Давыдова, Трифонова, 1979; Арсланов, Давыдова и др. 1992). На этих территориях выделены комплексы диатомей, которые отражают изменение климатических условий в голоцене. Почти совсем не изучены диатомовые комплексы голоцена на европейском Северо-Востоке. Имеются данные о диатомовых водорослях из отложений Митрофановского озера Большеземельской тундры (Давыдова, Делюсина, Субетто, 1992), из сапропелей озера Донты Республики Коми (Воронихин, 1929), из отложений озера Синдор (Смирнова, 1976). Однако до сих пор не были выделены комплексы диатомей разных климатических периодов, что не позволяет провести корреляцию голоценовых отложений с одновозрастными осадками других районов. Практически отсутствуют палеогеографические данные по результатам диатомового анализа в голоцене, отражающие условия накопления осадков.

В данной работе автор предпринял попытку выделить диатомовые комплексы разных климатических периодов голоцена путем сопоставления полученных результатов с данными спорово-пыльцевого анализа, а также провести реконструкцию условий накопления осадков.

Глава 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Отбор проб на диатомовый анализ из береговых обнажений голо-ценового возраста p.p. Вычегды, Локчима, Б.Роговой и из донных отложений оз. Донты производился в течение полевых сезонов 1992-95 гг. Выбор района работ был обусловлен необходимостью выявления и сравнения общих закономерностей изменения природных обстано-вок удаленных территорий. Было отобрано около 2000 образцов из всех типов отложений. Из глин и алевритов береговых обнажений

образцы отбирались через 10-25 см, из торфяников из каждых 5 см, из грубозернистых осадков через 40-50 см. Отбор сапропелей производился буром Гиллера из каждых 40 см (Диатомовый анализ, 1949). Вес взятой для обработки пробы определялся литологическим составом породы: торфа - 5-10 г, глины - 50 г, песка 150-200 г. Дальнейшая обработка образцов на диатомовый анализ велась по общепринятым методикам (Диатомовый анализ, 1949; Диатомовые водоросли СССР, 1974).

Затем готовились постоянные препараты, для которых использовались стандартные покровные стекла 18x18 мм. Определение диа-томей проводилось с помощью светового микроскопа МБИ-6, позволявшего вести фотографическую съемку непосредственно при просмотре препарата. При оценке численности диатомей применялась шестибалльная шкала: 1 - единично (1-5 створок на препарат), 2 - редко (6-30), 3 - нередко (31-60), 4 - часто (61-120), 5 - очень часто (1213600), 6 - в массе (более 3600 створок на препарат).

При определении диатомей использовалась разнообразная справочная литература. Так как большинство диатомовых водорослей, отмеченных нами в голоценовых отложениях, встречаются в современных водоемах, экология их хорошо известна. Экологические характеристики диатомей рассматривались с учетом литературных данных по четырем признакам: местообитанию, отношению к солености, отношению к рН среды и географическому распространению - биогеографии.

Результаты изучения экологической структуры диатомовых комплексов в различных голоценовых обнажениях представлены в виде диаграмм. Построение диаграмм велось по числу видов и по количеству экземпляров. На основании изменений экологической структуры комплексов диатомей в разные периоды голоцена была проведена попытка реконструкции условий формирования этих отложений.

Расчленение голоцена проведено по схеме Л.Д.Никифоровой (1982) на основе данных палинологического анализа, выполненного Д.А.Дурягиной.

При палеогеографических реконструкциях использовалась методика О.М.Адаменко и др. (1996). Учитывались результаты геологической съемки в бассейне реки Вычегды масштаба 1 : 200000, 1 : 50000 Вычегодской ГРЭ (Митяков, Зоценко и др., 1987 г., Зарудный, Лапиц-кая, Король, 1989 г., Митяков, Теселкин, 1990 г., Терешко, Кириллин, 1991 г.).

Глава 3. ГЕОЛОГО-ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ В этой главе дана краткая геолого-геоморфологическая характеристика территории, расположенной в районе Мезенской и Печорской синеклиз. Приводятся сведения о строении платформенного чехла и четвертичных отложений района.

Далее кратко охарактеризованы Двинско-Мезенская и Печорская геоморфологические области, отдельные водоемы (р. Вычегда, оз. Донты, р. Б.Роговая) и комплексы террас.

Приводятся краткие сведения о последней стадии неотектонических движений - позднеплейстоцен - голоценовых (Рыжов, 1988).

Глава 4. СТРОЕНИЕ ГОЛОЦЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ БАССЕЙНОВ РЕК ВЫЧЕГДЫ И Б.РОГОВОЙ

Голоценовые отложения в бассейне p.p. Вычегды и Б.Роговой широко распространены и слагают высокую и низкую поймы, I надпойменную террасу (н.п.т.) и верхи II н.п.т. Они представлены осадками аллювиального и озерно-болотного генезиса. Мощность их колеблется от 1 до 15 м.

Ранее полученные сведения об аллювиальных осадках, их фациях в бассейне р. Вычегды изложены в геологических- отчетах С.Н.Митякова, Г.Г.Зоценко и др. (1987 г.), В.Б.Зарудного и др. (1989 г.), С.Н.Митякова, В.С.Теселкина (1990 г.), В.В.Терешко, С.И.Кириллина (1991 г.).

Автором был изучен ряд разрезов голоценовых отложений рек Вычегды, Локчима, Б.Роговой и оз. Донты.

В бассейне p.p. Вычегды, Локчима аллювиальные отложения го-лоценового возраста слагают террасы высотой от 1.6 до 6.5 м. В строении надпойменных террас можно выделить следующие фации: русловую, пойменную и старичную.

Русловая фация в изученных разрезах не имеет широкого распространения. Она представлена серыми крупнозернистыми косо-слоистыми и светло-серыми мелкозернистыми песками, среднезерни-стыми песками серого и рыжего цвета с линзами и тонкими прослоями глинистых песков. Пойменная фация представлена горизонтально переслаивающимися средне-, мелкозернистыми песками желто-серого цвета, темно-коричневыми суглинками, алевритами, глинами. Старич-ная фация аллювиальных отложений встречается повсюду. Она представлена средне-, мелкозернистыми песками, серыми глинами с растительными остатками, торфами разной степени разложения.

Озерные отложения голоценового периода изучены в оз. Донты (Усть-Куломский район). Это сапропели от темно-болотного до серо-зеленого цвета, вязкие, иногда с включениями торфа мощностью до 4-

7 м. Они залегают либо на тонкозернистых глинистых песках мощностью 1.4 м, либо на глинах светло-серых с примесью среднезернисто-го песка, вскрытая мощность которых составляет 0.4 м.

Отложения голоценового возраста в бассейне р.Б.Роговой слагают верхи II н.п.т., I н.п.т., высокую и низкую поймы, а также покрывают поверхность тундры, заполняя понижения. Вскрываются по берегам многочисленных озер. Эти отложения представлены разнообразными по составу (сфагновыми, пушицевыми, хвощовыми) черными и бурыми торфами в разной степени разложившимися с растительными остатками, залегающими на мелко-, среднезернистых песках и глинах серого цвета общей мощностью 1-3 м.

В изученных обнажениях р.Б.Роговой голоценовые отложения представлены русловой, пойменной и старичной фациями аллювия.

Русловая фация представлена серыми разнозернистыми песками. Пойменная фация сложена горизонтально переслаивающимися тонко-, мелкозернистыми серыми и желто-серыми песками и глинистыми алевритами и серыми глинами. Осадки старичной фации наиболее распространены в изученных разрезах и представлены серо-сизыми глинами с растительными остатками, торфами разной степени разложения и сериями горизонтально переслаивающихся глин и торфов. Общая мощность голоценовых отложений до 9 м.

Глава 5. ХАРАКТЕРИСТИКА СОВРЕМЕННОЙ ДИАТОМОВОЙ ФЛОРЫ ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРО-ВОСТОКА В этой главе приводятся результаты изучения современной диатомовой флоры европейского Северо-Востока в озерах Синдор, Большеземельской тундры, Озельских озерах и аллювии p.p. Северной Двины и Вычегды рядом исследователей. Сопоставление голоценовых комплексов с современной флорой позволяет выявить особенности формирования флор в голоцене, реконструировать палеогеографическую обстановку и ее изменение.

Глава 6. КОМПЛЕКСЫ ДИАТОМОВЫХ ВОДОРОСЛЕЙ ИЗ ОПОРНЫХ РАЗРЕЗОВ ГОЛОЦЕНА В главе излагаются результаты исследования 11 опорных разрезов (р. Б.Роговая: 1003, 1024, 1028; р. Вычегда: В-10, В-27, В-28; р. Локчим: М-2, М-5, М-7; оз.Донты: скв.З, 12); их литологическое описание; дается характеристика диатомовых комплексов и изменение экологической структуры водорослей. Результаты изменения экологической структуры приведены в диаграммах. На основании полученных данных реконструированы условия накопления отложений в указанных разрезах.

Глава 6.5. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГОЛОЦЕНОВОЙ ДИАТОМОВОЙ ФЛОРЫ

В голоценовых отложениях бассейнов р.р.Вычегды и Б.Роговой выявлено 276 видов и разновидностей, относящихся к 37 родам. Все изученные створки хорошей сохранности. Класс Centrophyceae представлен пятью родами: Aulacosira, Cyclotella, Ellerbeckia, Melosira, Stephanodiscus - всего восемь видов. Класс Pennatophyceae насчитывает 32 рода. По видовому разнообразию преобладает род Navícula (66 форм), в доминирующую группу входят также Pinnularía (27), Eunotia (26), Achnanthes (20), Fragilaria (17) и Cymbella (14). Они составляют 63% всех обнаруженных пеннатных видов. Остальные роды менее разнообразны.

Экологический анализ флоры показал следующее.

По местообитанию выделяются две основные группы: планктонные и бентосные. Группа планктонных видов незначительна (3.6% всех видов и разновидностей): Aulacosira ambigua, Cyclotella meneghiniana, Stephanodiscus hantzschii, Fragilaria capucina var. mesolepta, Tabellaría fenestrate и др. Вероятно, такое небольшое содержание створок планктонных видов в значительной степени связано с их плохой сохранностью из-за тонкости панциря (Прошкина-Лавренко, 1945).

Все остальные виды принадлежат к группе бентосных форм. Они подразделяются на донные виды и обрастатели и, как правило, широко распространены, живут на дне, камнях, водорослях, высших растениях и в прочих местообитаниях. Эта группа- насчитывает 88.7% от общего числа встреченных видов (виды родов Achnanthes, Cocconeis, Cymbella, Eunotia, Navícula, Pinnularía и др.). Тип местообитания 7.7% форм не определен.

По отношению к солености диатомеи подразделяются на оли-гогалобы, мезогалобы, эугалобы (Прошкина-Лавренко, 1953). Все виды, обнаруженные нами, кроме мезогалобов Navícula peregrina и N. рудтеа, принадлежат к олигогалобам. Это пресноводные водоросли, живущие в водоеме с минерализацией от 0.01 до 0.5%о, среди них выделяются следующие группы:

1) галофобы, существующие при минимальной минерализации водоема 0.01-0.1%о. К ним относится большая часть видов родов Eunotia, Pinnularía, они составляют 13% общего числа видов;

2) индифференты обитают в водоемах с соленостью 0.2-0.3%о. К этой группе относится большинство встреченных видов диатомей родов Achnanthes, Amphora, Caloñéis, Navícula и др., на их долю приходится 66.8% всех встреченных видов;

3) галофилы (14%) живут в водоемах, где содержание солей приближается к 0.4-0.5%о (виды родов Anomoeoneis, Cocconeis, Fragilaria, Navícula и др.).

Для 6.2% видов отношение к солености не установлено.

Отношение к кислотности среды. Большинство диатомей предпочитает воду с щелочной реакцией (рН = 7-8). Некоторые приспособились к кислой среде. Выделяются алкалифилы, индифферен-ты и ацидофипы (Порк, 1967). Нами были обнаружены виды всех этих типов кислотности.

1) Алкалифилы - виды, предпочитающие щелочную среду (рН > 7), среди них некоторые виды родов Aulacosira, Campyíodiscus, Epithemia, Navícula и др. В выделенных комплексах они составляют 47% общего числа видов и разновидностей.

2) Индифференты - виды, широко распространенные как в щелочной, так и в кислой среде (виды родов Achnanthes, Didymosphenia, Eunotia и др.). Отмечено 25% от общего числа видов.

3) Ацидофилы -диатомеи с оптимальным развитием при рН < 7 (в основном виды родов Eunotia, Pinnularía, Cymbella и др.). На их долю приходится 14.4%.

Для 13.6% видов отношение к кислотности среды не установлено.

По географическому распространению выделяют следующие группы: космополиты (виды широкого распространения), бореальные и северные виды. Во флоре диатомовых водорослей изученных нами голоценовых отложений преобладают бореальные виды. Они составили 42% от общего числа отмеченных форм. Это виды родов Caloñéis, Cymatophleura, Cymbella, Gomphonema, Navícula и др. На долю космополитов приходится 32%, северных видов обнаружено еще меньше - 20%. Для 6% форм биогеография не установлена.

На протяжении голоцена в развитии диатомовой флоры бассейнов р.р.Вычегды и Б.Роговой происходили следующие изменения.

В течение раннего бореального периода (Во-1} развивались разнообразные и обильные диатомовые комплексы. В доминирующем комплексе преобладают донные виды и обрастатели: виды родов Fraguaría, Epithemia, Cymbella, Gomphonema, Navícula, Pinnularía, Eunotia, встреченные, как правило, с оценками обилия «в массе» и «очень часто». Высокие оценки обилия имеют планктонные виды Aulacosira italica, Stephanodiscus hantzchii, Fraguaría capucina var, mesolepta. Довольно большую группу составляют виды, предпочитающие повышенную минерализацию вод (Epithemia túrgida, Е. sorex, Fragilaría construens var. subsalina, F. brevístríata, Navícula pupula, N. rhynchocephala, N. radiosa, Stauroneís phoenicenteron и др.). С оценкой обилия «единично» отмечен мезогалоб Navícula pygmaea.

В позднем бореальном периоде (Во-2) диатомовые комплексы стали менее разнообразными и обильными. В них доминируют бен-тосные формы Fragilaría construens с разновидностями, F. brevístríata. Из планктонных диатомей обнаружен единственный вид - Aulacosira

italica. Доля бореальных форм еще достаточно велика, но к концу периода возросла . роль северных видов: Cymbella aspera, С. subcuspidata, Fragilarja virescens, Navícula explanata и др. Уменьшается разнообразие родов Cymbella, Eunotia, Navícula. Исчезли Campylodiscus, Cymatopleura и многие другие.

Почти аналогичный состав диатомовой флоры бореального периода характерен для озер Нарочанского бассейна Белоруссии (Хурсевич, 1976).

Диатомовые комплексы раннего атлантического периода (At -1) отличаются бедностью состава и низкими оценками обилия. Почти все выделенные виды относятся к донным и обрастателям. Из планктонных отмечены Aulacosira italica и Tabellaría feriestrata, которые затем исчезают из состава комплексов. Доля бореальных форм высока.

В средний атлантический период (At-2) уровень развития диатомовых комплексов оставался низким, единично встречались планктонные виды. Вначале в них преобладали северные виды, затем их количество снизилось.

В поздний атлантический период (At-З) диатомовая флора вновь стала разнообразной и обильной. Основная доля в ней принадлежит бентосным формам (видам родов Fraguaría, Epithemia, Opephora, Gomphonema, Pinnularia с высокими оценками обилия), довольно большую роль (до 40%) играют планктонные виды (Aulacosira italica, A. italica var. subarctica, Cyclotella meneghiniana, Tabellaría fenestrata, Fragilaría capucina var. mesolepta). Возросло число видов, предпочитающих жить в кислой среде (до 40%). Среди них наиболее разнообразен ацидофильный род Eunotia (11 форм). К ним относятся также Gomphonema angustatum, G. angustum, виды рода Pinnularia, Stauroneis anceps var. gracilis, Tabellaría fenestrata, T. flocculosa. Около 50% всех видов являются бореальными.

Почти такие же диатомовые комплексы обнаружены в донных отложениях оз. Синдор (Смирнова, 1976) и озер Литвы (Кабайлене, 1967).

Диатомовая флора раннего суббореального периода (Sb-1)

отличается бедностью состава. Доминируют бентосные виды (оценку «очень часто» имеют Eunotia praerupta var. bidens, Fragilaría construens var. venter, F. virescens, Hantzschia amphyoxis, Merídion circulare, Navícula mutica и др.), участие планктонных форм снижается. В составе комплексов преобладают виды широкого ареала, но наблюдается увеличение количества северных форм.

В средний суббореальный период (Sb-2) диатомовые комплексы становятся еще менее разнообразны и малочисленны. Доминируют донные виды и обрастатели. Увеличилось участие северных видов.

На возрастание влияния донных видов и обрастателей в осадках суб-бореального периода указывают также Н.Н.Давыдова, И.В.Делюсина и Д.А.Субетто (1992), исследовавшие диатомовые комплексы Митрофа-новского озера (Большеземельская тундра).

Глава 7. ПАЛЕОГЕОГРАФИЯ КОНТИНЕНТАЛЬНЫХ ВОДОЕМОВ ГОЛОЦЕНА БАССЕЙНОВ РЕК ВЫЧЕГДЫ И Б.РОГОВОЙ.

Палеогеографические условия за время послеледниковья (10-12 тыс. лет) не претерпели резких изменений (Палеогеография СССР, 1975). Этот период характеризует ряд общих событий: 1) образование I надпойменной и пойменных террас в долинах рек; 2) формирование торфяников; 3) изменение климата с повсеместным проявлением климатического оптимума.

На европейском Северо-Востоке Л.Д.Никифоровой (1982) было выделено пять климатических периодов голоцена: пребореальный, бореальный, атлантический, суббореальный, субатлантический. Нами (Марченко, Дурягина, 1996) изменения условий формирования отложений водоемов в голоцене с бореального по суббореальный климатические периоды прослежены по данным диатомового и палинологического анализов.

Бореальный период (9200 • 8000 лет назад)

В начале бореального периода (Во-1) наступило потепление, что привело к таянию ледников и повышению уровня моря (Плешивцева, 1970). В долинах рек откладывался аллювий. Постепенно к северу распространились березовые леса с елью, сосной и единичными широколиственными породами (вязом, липой). Пресноводные диатомовые комплексы указывают на условия формирования отложений в мелководном среднеминерализованном водоеме.

Во второй половине бореального периода (Во-2) произошло кратковременное похолодание. Снижение уровня Мирового океана (Каплин, 1993) и, в частности, регрессия Баренцева моря (Джиноридзе, 1971), обусловили понижение речного базиса эрозии на материке. В бассейне р. Б. Роговой сформировалась II надпойменная терраса (Афанасьев, 1963), а на изученном участке в бассейне р.Вычегды - I н.п.т. (Зарудный и др., 1989г., Митяков и др. 1990г.). На территории европейского Северо-Востока произрастали березовые леса с елью. Темнохвойные леса сменились на осветленные северотаежные. Роль древовидной березы возросла, исчезли сосна и широколиственные породы.

Об ухудшении климатических условий свидетельствуют и диатомовые комплексы. Они характеризуют условия обмелевшего слабоминерализованного водоема. Диатомовые комплексы из бореальных осадков Синдорского озера (Смирнова, 1976) указывают на снижение уровня воды в это время, что привело к распаду его на мелкие озерки. -

Атлантический период (8000 - 5000 лет назад) В целом климат этого периода характеризуется как теплый и влажный, что привело к сдвигу природных зон к северу.

В раннее атлантическое время (АН) на севере в бассейне р. Б.Роговой широко распространялись еловые леса с березой и единичным участием широколиственных пород. В бассейне р. Вычегды в это время произрастали еловые леса с сосной, березой и примесью вяза и ольхи. Диатомовые комплексы этого возраста отражают условия мелководного слабоминерализованного водоема.

В середине атлантического периода (А1-2) произошло незначительное похолодание. По-прежнему были распространены еловые леса с сосной, возросла роль березы, уменьшилось участие вяза. Диатомовая флора бедна и малочисленна и отвечает условиям мелководного слабоминерализованного водоема.

В позднее атлантическое время (М-3) произошло значительное потепление. Уровень Мирового океана повысился (Соболев, Алешин-ская, Полякова, 1995). Э.С.Плешивцева (1970), А.О.Селиванов (1995) отмечают трансгрессию Белого моря в это время. В.Б.Зарудный и др. (1989г.) указывают на существование мощных водных потоков в бассейне Вычегды, которые размывали I н.п.т., в результате чего образовалась высокая пойма. Б.Л.Афанасьев (1963) констатирует образование ) н.п.т. в долинах рек Большеземельской тундры. Спорово-пыльцевые комплексы отражают смену еловых лесов южнотаежными. Леса состояли из сосны, ели с участием пихты, лиственницы и березы. Большое распространение получили широколиственные породы (дуб, вяз, орешник, клен). Диатомовые комплексы стали более разнообразными и обильными. Они указывают на условия формирования отложений в слабоминерализованных водоемах с повышенным уровнем воды при умеренном климате. Синдорское озеро в это время существовало как единый водоем (Смирнова, 1976).

Суббореальный период (5000 - 2300 лет назад) В начале этого периода (ранний суббореал ЭЬ-1) произошло похолодание климата. Белое море вступило в стадию регрессии (Плешивцева, 1970). В.Б.Зарудный и др. (1989г.) указывают на повышение базиса эрозии р. Вычегды, где в это время продолжали формироваться пойменные отложения. В этот период в бассейне р. Вычегды произрастали в основном березово-еловые леса. Диатомовые комплексы этого периода отвечают условиям формирования отложений в обмелевшем водоеме, бедном минеральными солями.

В среднем суббореале (БЬ-2) произошло потепление. Вновь распространились еловые леса с сосной, березой и участием вяза. Несмотря на общее улучшение климатических условий, диатомовые комплексы из отложений этого периода характеризуют условия мелководного слабоминерализованного водоема.

В конце суббореального периода сформировалась гидросеть, близкая современной.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Проведенные исследования показали, что метод диатомового анализа достаточно эффективен для палеогеографических реконструкций голоцена указанных регионов.

2. Установлено, что голоценовые отложения в бассейнах p.p. Вычегды и Б. Роговой весьма широко распространены, слагают высокую и низкую поймы, I н.п.т. и верхи II н.п.т. и представлены отложениями аллювиального и озерно-болотного генезиса. Мощность их колеблется от 1 до 15 м.

3. Впервые охарактеризованы диатомовые комплексы из отложений голоценового возраста. Сводный список диатомей содержит 276 наименований видов и разновидностей, относящихся к 37 родам, двум классам Centrophyceae и Penriatophyceae .

4. Проведено сравнение комплексов голоценового возраста с современными диатомовыми сообществами, показавшее, что за последние 10 тысяч лет они не претерпели каких-либо резких эволюционных изменений. Почти все отмеченные виды широко встречаются в современных местообитаниях.

5. Доказано, что несмотря на отсутствие резких изменений в видовом составе диатомовой флоры, анализ экологической структуры и численности водорослей позволяет охарактеризовать конкретные диатомовые комплексы, отражающие климатические условия разных периодов голоцена.

6. История развития голоценовых континентальных водоемов прослежена с бореального по суббореальный климатические периоды. Установлена следующая последовательность изменения режима водоемов.

Бореальный период (9200-8000 лет назад). Диатомовые комплексы довольно разнообразные и обильные в начале этого периода, затем становятся более бедными. Доминирующую группу составляют донные формы и обрастатели. Планктонные виды, обильные в начале периода, затем становятся единичными. Бореальные виды постепенно сменяются северными. Наиболее характерны виды родов Epithemia, Fragilaría, Pinnularía, свойственные мелким стоячим водоемам.

В бассейне реки Вычегды происходило образование I н.п.т., на р. Б. Роговой формирование II н.п.т.

Атлантический период (8000-5000 лет назад). Климат наиболее теплый и влажный. Вначале скудные диатомовые комплексы сменяются богатыми комплексами времени климатического оптимума. Разнообразны роды Eunotia, Navícula, Pinnularía, Fragilaría. Наряду с

бентосными формами массового развития достигают и планктонные виды. Более половины отмеченных форм относится к бореальным видам. Диатомовая флора характеризует увеличение глубин водоемов.

В долине р. Вычегды идет образование высокой поймы, р. Б. Роговой -1 н.п.т.

Суббореальный период (5000-2300 лет назад). Произошло похолодание. Диатомовые комплексы обедняются. Вновь абсолютно доминируют бентосные формы, увеличилось участие северных видов. Флора свидетельствует об обмелении водоемов, уменьшении проточности и заболачивании. Флора приобрела современный облик.

В бассейне р. Вычегды продолжают формироваться пойменные отложения. Образовавшаяся в конце этого периода гидросеть близка современной.

7. В результате корреляции данных диатомового и спорово-пыльцевого анализов выявлена взаимосвязь особенностей континентальных водоемов с окружающей средой.

Работы автора по теме диссертации.

1. Марченко Т.И. Пресноводный диатомовый комплекс в голоценовых отложениях р. Локчим // Проблемы геологии Тимано-Североуральского сегмента: Материалы 2-й молодежной конференции.- Сыктывкар, 1993.-С. 28-29.

2. Марченко Т.И., Хаймусова O.A. Изменение климата и растительности в бассейне реки Локчим // Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента: Материалы 3-й молодежной конференции,- Сыктывкар, 1994.-С. 39-40.

3. Марченко Т.И. Палеогеографические изменения в голоцене в бассейне реки Большая Роговая (по данным диатомового анализа) // Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента: Материалы 4-й молодежной конференции,- Сыктывкар, 1995.-С. 38-39.

4. Марченко Т.И. Пресноводный диатомовый комплекс в голоценовых отложениях бассейна р. Вычегды (Республика Коми) // Экология и география диатомовых водорослей: материалы совещания диато-мологов стран СНГ,- Минск, 1995,- С. 44-45.

5. Марченко Т.И. Палеогеографические условия времени накопления сапропелей озера Донты (Усть-Куломский район) // Геология и минеральные ресурсы южных районов Республики Коми: Материалы 2 научной конференции.- Сыктывкар, 1996.-С. 41-42.

6. Марченко Т.И., Дурягина Д.А. Расчленение голоценовых отложений бассейнов рек Вычегды и Большой Роговой // Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента: Материалы 5-й молодежной конференции.- Сыктывкар, 1996.-С. 71.

7. Марченко Т.И., Дурягина Д.А. Условия формирования голоце-новых отложений в бассейнах рек Вычегды, и Большой Роговой (по данным диатомового и спорово-пыльцевого анализов).- Сыктывкар, 1996,- 42 с.

8. Марченко Т.И., Хаймусова О.А. Палеогеография голоцена в бассейне Вычегды (река Локчим) // Палеонтологический сборник №1.-Сыктывкар, 1996,- С. 80-90. (Тр. Ин-та геологии Коми НЦ УрО РАН; вып.89).

9. Martchenko Т. Holocene stages in the south of the Komi Republic (by results of diatom analysis) II Abstracts for 30 International Geologycal Congress. Beijing, 1996,- Vol. 3 of 3,- p. 234.

10. Martchenko T. Reconstruction of Holocene environments of the Don Lake (North-Eastern Europe) on the basis of diatom analysis // Abstracts for 14 International Diatom Symposium.- Tokyo, 1996,- P. 138.

11. Марченко Т.И. Условия формирования диатомовых комплексов в сапропелях озера Донты (бассейн р. Вычегды) // Палеонтологический сборник №2,- Сыктывкар, 1997.- С. 82-94. (Тр. Ин-та геологии Коми НЦ УрО РАН; вып.91).