Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Стратиграфия и палеоокеанография палеогена Тихого океана по наннопланктону

ВАК РФ 04.00.01, Общая и региональная геология

Автореферат диссертации по теме "Стратиграфия и палеоокеанография палеогена Тихого океана по наннопланктону"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

институт литосфеш

На правах рукописи

ЩЕРБШШ1А Екатерина Анатольевна

СТРАТИГРАФИЯ И ПАЛЕООКЕАНОГРАШ1 ПАЛЕОГЕНА ТИХОГО.ОКЕАНА ПО НАННОШАНКТОНУ

Специальности: 04.00.01 - общая и региональная геология 04.00.09 - палеонтология и стратиграфия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата го.олого-г.шнералогичоских наук

Москва 1Ы'2

Работа выполнена в Институте литосферы РАН

Научные руководители - член-корреснондент РАН ^

Н.А.БОГДАНОВ

доктор геолого-шнералогических наук И. А.БАСОВ

Официальные оплоненты:

доктор геолого-минералогическпх наук М.А.АХМЕТЬЕВ кандидат геолого-минералогических наук Н.С.БЛШ

Бслучая организация - Институт океанологии им. П.П.Ширшова

РАН

• - 00 ^

Защита состоится "<у\У

992 г. в // час.

на заседании Специализированного совета Д.003.50.01 при Институте литосфер» РАН по адресу: 109180, Москва, Старомонетннй пер., д.22

О диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института литосферн РАН

Автореферат разослан 1992 г. '

УчениП секретарь Специализированного совета гуигдвдлт геол.-мин. наук

И.К.Влисопи

...та

,1.4г*е1 ВВЕДЕНИЕ

ертаций Актуальность теми. Остатки известкового наннопланктона яв-" ляются одним из главных породообразующих компонентов карбонатных осадков "океанов, начиная с. юрского времени. Обилие иашюплаикто-на в морских отложениях, широкое географическое распространение и высокие темпы эволюции сделали наннопланктон одной из важнейших ортостратиграфических групп для мезозоя-кайнозоя.

Первые схемы зонального расчлене1шя палеогена по наннопланк-тону создавались, в основном, на материале эшконтиненталышх разрезов умеренных и субтропических широт Европы и Америки. Глубоководное бурение, давшее возможность проследить каждую из зон в различных условиях осадконакопления, позволило усовершенство-вг, - наннопланктонную схему и показало глобальный характер ео пс .¿3делений..Тем не менее, до настоящего времени палеогеновые отло&ения Мирового океана расчленены по разным наннопланктонлым схемам, что значительно затрудняет их корреляцию. Поэтому для дальнейшего изучения палеогеновых океанических осадков необходимо их расчленение на единой зональной основе, используя пашю-планктонную схему, разработанную на материалах глубоководного бурения. Однако, поскольку она установлена для палеогена низких широт с богатыми и разнообразными ншшопланктошшми ассоциациями, . до сих пор остается неясным, насколько она применима в высокоширотной области с ее обедненными комплексами. Трудность решения этой проблемы заключается в отсутствии в высоких широтах материковых разрезов с достаточно обильным палеогеновым нанн' ■нитоном и малом числе сквакш глубоководного бурения и в бореальной, и в ноталыюи областях. В связи с этим представляется ценны;,1 изучение терригенных разрезов Северо-Востока СССР, позволянцее но только дополнить представления о нанноплашетоне высоких шрот Паццфики, но и установить возраст толщ, многие из которых досоле считались немыми, что чрезвычайно актуально для геолого-съомоч-шх работ.

Наннопланктон является чувствительным индикатором палеосре-ды, давая ценный материал доя палеогеографических и палоогслнпл-тичоских реконструкций. Основу для исследований в этой области юкладывает выявление особенностей палеоэкологии отдельных видов и установление» связи между поименном новых таксонов и изменениями условий пилоосреды. Обширная акватории Т1,'.хо!-о океана, палоот-новыо осадки которой отлагались м р,-пличных .^чци.-ишшх оботпнон-

-г -

ках и в разных климатических зонах, предоставляет исключительные возможности для изучения палеоэкологии палеогенового наннопланк-тона. Для решения этих задач ценную информацию дает исследование палеотемпературных изменений в водах океанов палеогенового вре-меш! и сопоставление их с изменениями в составе наниопланктонных ассоциаций. Эти данные важны и для реконструкции палеоклиматичео-кой обстановки и выявления этапов ее глобальных изменений, что необходимо длл восстановления геологической истории палеогеновой Пацифики, поскольку климатические колебания являются, с одной стороны, результатом геологических (тектонических)событий, а о другой - фактором, во многом обусловливающим особенности седиментации того или иного региона, определяя состав биогенного компонента осадков.

Основная цель исследований - детальное расчленение и корреляция ^алеогеновых отложений Тихого океана на единой зональной основе, выяснение возможности применения зональной схемы по нан-нонланктону в высоких широтах Северной и Южной Пацифики, установление основных палеотемпературных событий в Тихом океане в палеогеновое время, изучение их влияния на состав наниопланктонных ассоциаций и возмогшая палеоокеанографическая интерпретация полу-чзшшх данных.

Для решения указанных проблем в работе поставлены следующие

задачи:

- изучение таксономического состава комплексов наннопланкто-на наиболее полных разрезов скважин глубоководного бурения в Тихом океане;

- выделение зональных подразделений палеогеновой наннопланк тонной схемы и корреляция палеогеновых отложений высоких и низки широт;

- установление закономерностей распространения перерывов в палеогеновых отлбкениях Тихого океана;

- выявление основных палеотемпературных событий палеогеновой Пацифики, их корреляция по наннопланктонной зональной схеме;

- установление особенностей состава наниопланктонных ассоциаций разных климатических зон и изучение его изменений в зависимости от палеотемпературных колебаний.

Г-^тсриалом к настоящей работе послужили 385 образцов карбонатных отложений палеогена, полученных из 16 скважин глубоконод-ного бурения в акватории Тихого океана и более ICO ооразцов иг

терригенных отложений палеогена Корякско-Камчатского региона, отобранных на п-ове Кроноцком Ю.Б.Гладенковым и В.Н.Синельниковой (Ш РАН J . , на п-ове Говена и о-ва Карагинском И.Р.Крав-ченко-Бзрезшым и Д.В.Коваленко (ИЛ ""РАН) .' и Н.П.Чамовым (ГШ ~РдН")'Г: на п-ове Камчатский мыс А.Э.Олейников (1121^ гЛп ) и на Командорских островах А.Ю.Гладенковым (Ш1 лШ и В.Н.Гре-чиным ШШ РАН), которым автор выражает искреннго признательность за предоставленный материал.

Наннопланктон изучался в препаратах на жидком стекле, изготовленных из растертой пробы, Наносившейся в капле спирта на покровное стекло. Для исследований в проходящем свете использовался световой микроскоп ш-2 фирмы Carl Zeiaa Jena. Фотографирование производилось на световом и сканирующем электронном микроскопах.

Научная новизна. Проведена ревизия зонального расчленения палеогеновых осадков Тихого океана по наннопланктону, причем для большинства скважин впервые применена общепринятая зональная схема. Впервые установлены уровни распространения наннопланктона в ряде палеогеновых разрезов Камчатки и Корякин и проведена их привязка к наннопланктонной зональной схеме. При этом удалось установить возраст отложений, ранее считавшихся немыми. Выявлены па-леотемпературные тенденции разных регионов Пацифики, проведена корреляция основных палеотемпературных событий в палеогеновое время. Приведено систематическое описшше стратиграфически ванных и наиболее распрострапешшх видов палеогенового наннопланктона. Шогие виды впервые описываются на русском языке.

Практическая ценность работы. Данные об уровнях наиболее значительных перестроек в составе палеогеновых наннопланктошшх ассоциаций пелагических фаций дают дополштелышй материал к разработке ярусной шкалы' палеогена. Результаты определения возраста терригенных толщ Камчатки и Коряю.л могут быть использованы при картировочных работах и показывают широкие возможности изучения и применения наннопланктона для датировки и■корреляции морских палеогеновых отложений Северо-Востока СССР.

Публикации. Основные результаты работы представлены в семи публикациях.

Структура и объем работы. Предлагаемая диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и Приложения, включающего систематическое описшше палеогеногюго наннопланктона и фототаблицы. Обцдай объем работы составляет (uv страниц. Библиография пключаот

наименований.

Работа над диссертацией велась в лаборатории литосферы океанов Института литосферы АН СССР под научным руководством члена-корреспондента АН СССР Н.А.Богданова и доктора геол.-мин. наук И.А.Басова. Автор искренне благодарит научных руководителей за постоянное внимание и поддержку при подготовке работы и выражает большую признательность Н.Г.Музылеву, Ю.Б.Гладенкову, Э.П.Радао-новой (ГСН "ir'AH ) за консультации при работе над настоящей диссертацией, а Т.Н.Базанову-за неоценимую помощь при оформлении работы.

СОДЕРКАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. ОБЩЕ СВЕДЕНИЯ О НАНН01ШАНКТ0НЕ

Известковый наннопланктон представляет собой сборную группу одноклеточных микроорганизмов размером 20-50 мкм, вырабатывающих скелет(.1 как правило, наружный, у редких .ископаемых форм - внут-' peinrai:), состоящий из кальцитовых образований различной морфологии (кокколктов) или отдельных ромбоэдров кальцита, образующих панцирь - коккосферу.

К нынезкивущим представителям наннопланктона относятся ягути новые водоросли - кокколитофориды. Округлая клетка кокколитофори снабженная обычным набором органелл (ядро, вакуоли, митохондрии, хроматофоры, аппарат Гольджи и пр.), часто несет специфический кгутикоподобный орган - галтонеыу и органические кольцевые oöpas вания на поверхности клетки-чешуйки. Это послужило основанием "да отнесения кокколитофорид к miaccyHaptophyceae типа золотистых водорослей (Chryaophyte).

Современные кокколитофориды, будучи морс;сши фотосинтезиру! щими микроорганизмами, обитают в фотическоы слое,' преимуществеш в водах нормальной морской солености (около 35%). Наиболее оптимальная температура обитания - 15-18°С, хотя некоторые вида выдерживают довольно значительное охлаждение. Географическая обла< распространения основной массы современных кокколитофорид заклю чена между 60°северной и южной широты. В распределении скелетны: остатков кокколитофорид в современных донных осадках океанов ус тановлена отчетливая климатическая зональность.

Ископаемый наннопланктон представлен огромным разнообразие, видов.«Значительная часть ископаемых форм может быть с достаточ ной степенью уверенности сопоставлена с современными кокколитov ридами. Остальные представители ископаемого нанноплаш<тона по м фологии кокколитов (функциональное назначение которых в больший

ве случаев неясно) объединяются в формальные семейства, филогенетические взаимоотношения мезду которыми неопределенны. В настоящее время известно около 200 видов современного наннопланктоиа и более 1000 видов ископаемого. В ископаемом состоянии делио кокко-сферы■встречаются чрезвычайно редко. После отмирания организма они распадаются на отдельные кокколиты. Размеры кокксшитов составляют обычно 2-15 мкм.

Достоверно ископаешй нашопланктон известен с триаса, хотя есть указашш на присутствие его и в более древних отложениях. Породообразующее значение наннопланктоиа в кайнозойской седиментации огромно. Оценочные расчеты возможной скорости осадконакопле-Ш1Я в совремешшх условиях показали, что при благоприятных условиях накопление ншшопланктонных плов может происходить со скоростью 10 ал в 1000 лет, с учетом последующего уплотнения (Голубев, 1976). Широкое географическое распространешю наннопланктоиа, его обилие в осадке и быстрая эволюция (включающая появле1ше и исчезновение видов) обусловливают возможности создания детальных стратиграфических шкал по наннопланктону.

Глава П. РЕШ01Ш1ЫШ1 СТРАТИГРАФИЯ ПАЛЕОГЕНА ТИХОГО ОКЕАНА ПО НА1Ш01ШАНКТ0НУ

Стратиграфическое изучение нашюпланктона началось срашы-тельно недавно. В конце 60-х годов било разработано сразу несколько схем расчленения палеогена по наннопланктону (Hay, Uohler et Roth, 1967; Martini, 1970; Cartner, 1970; Roth et al., 1971). Oc-новывашцихся на изучении карбонатных разрезов Западной Европы, Америки, Карибского бассейна и первых стакан глубоководного бурения. Выделенные в ira эких шротах, все эта схемы имеют общую основу и легко коррелируются между собой. Из схем этой группы наиболее широко применяемой на практике стала так называемая "стандартная шкала" Э.Мартини, имеющая самую в: сокую разрешающую способность.

Единствешюй зональной схемой, предложенной для высоких широт, являлась икала А.Эдвардса, разработанная на палеогеновых отложениях Новой Зеландии (Edwards, 1971). Хотя в ней сохранены названия большинства зон "стандартной схема", иная методика выделения зональных подразделений пршзела к сущестпошюму изменению их объема и уровней проведения границ, отражая региональные особенности распространения наннопланктоиа. Кроме того, некоторые зоны видолеш по пиднм-индоксим, шшямцимсл, по-видимому, эндемиками новозеландского бассейна. Частично эта схема была использована для расчленении палеогеногих отлотонми Фол к/юн дского плато (Wine, 19ВЗ),

но дал других регионов мира она неприменима. Провести ее корреляцию с другими шкалами 1файне затруднительно.

Глубоководное бурение дало материал к интенсивному стратигра йическому изучению кайнозойского наннопланктона, позволяющий выя-йить пределы примерлости зональных подразделений. Распределение наннопланктона в кайнозойских отложениях скважин глубоководного бурешш низких широт Атлантики и Пацифики послужило основой для создания шкалы Д.Бакри (Bukry, 1973» 1975). В окончательном варианте с цифровой индексацией она была оформлена в работе Х.Окады i Д.Еакри (okada, Bukry, 1980). Границами зон этой шкалы служат урс ни появления или исчезновения отдельных видов, отложения каждой зоны характеризуются специфическим составом ко;,шлекса наннопланктона, что допускает корреляцию с "мелководными" шкалами.

В акватории Тихого океана число скважин глубоководного бурения, всгрывпих осадки палеогенового возраста, в настоящее время довольно велико, причем подавляющая их часть располагается в западной части океана. В восточной части Пацифики палеогеновые (верхнеэоценовые-олигоценовые) отложения вскрыты только в экваториальной зоне в районе разлома Клиппертон. Поэтому для изучения палеогеновых осадков Тихого океана были выбраны 15 скважин глубоководного бурешш, составляющие меридиональный от потальной до б< реальной области в западной части океана (277, 207, 206, 208, 28S 167, 171, 313, 453, 305, 577, 465, 466, .310, 192) и одна скважин; (574) из Восточной Пацифики.

В изученном регионе присутствуют все штервалы зональной eikí лы Х.Окадн и Д.Бакри, хотя ни одна из скважин не вскрыла полной последовательности наннопланктонных зон. Разрезы многих скважин характеризуются фрагментарностью и наличием большого числа nepepi вов разного масштаба.

Отложения зоны CPI Zygodlscua sigmoidea установлены в скв. 208, 465, 577 по присутствию форм, проходящих из верхнего Маастрихта и появлению первых палеогеновых видов: Biantolithus eparsu Cruciplaoolithus primus, Prinaiua petalosua, Biscutum вр.

В этих же скважинах выявлен комплекс зоны СР2 Chiaamolithus danicus, характеризующийся появлением индекс-вида, а также rowei us pertuaua, Cruciplacolithua tenuls, Coccolithua eopelagicus, Neochity toaygua ep.

Зона CP3 Elllpaolithuo maoellus выделяется в сиз. 208, 289, 465, 577 ПО появлению Toweiua erainens, Prinsius martinii, Neochi

.aatozygua diatentua, Coccolithua robuatua, Sphenolithu3 pririua.

Верхняя нилнепалеоценовая зона CP4 Fasciculithua tyrapanifor-т!аустановлена в скв. 206G, 208, 167, 465, 577 по присутствии Ohiaamolithua bidena, С. conauetua, Faaciculithua tympaniforrais, P. lnvolutua, P. piloatua, P. janii.

Зона GP5 Heliolithua lsleinpolli (верхний палеоцен) выявлена в скв. 207А, 208, 167, 465, 305. Помимо болое древних видов здесь ПОЯВЛЯЮТСЯ Howaiua tovae, Ellipaolithuo diatichua, Heliolithua lileinpalli.

Отлоаония верхнепалеоценовых зон GP6 Diacoaater inohleri -CP7 Diacoaater nobllia в пелагических отложениях Тихого океана но расчленяются, по-видимому, вследствие крайне сокращенных мощностей осадков этого возраста п недостаточной частоты опробования в нашх штериалах. В составе наннопланктонной ассоциации появляются Diacoaater mohlori, D. nobilia, Heliolithua riedeli, Fasciculi thus bobii, lioochiaatozygua junctua.

Верхняя палеоценовая зона CP8 Diacoaater multiradiatua отмечена появлением индекс-вода,' Paaciculithua alcinii, P. lillianae, Cruoiplacolithuö eodelua, Chiaamolithua eograndia. Отложения этого возраста присутствуют в скв. 277, 207А, 167, 289, 465, 305, 577.

Граница палеоцена и эоцена проходит по кровле зоны СР8. Зтот рубед отмечен значительным, но довольно постепенным обновлением шшноплшштошшх ассоциаций. Несколько ниже этого уровня исчезают гелполиты, на самой гршшце вымирают фасцикулитн, неохпастозигусы, принбпусы, большинство товеиусов, и появляются многочисленные новые формы эоценовой наннофлоры.

Комплекс низшей эоценовой ЗОНЫ СР9 Diacoaater diaatypua установлен В СКВ,.277, 207А, 313, 577 и включает Diacoaater diaatypua, D. binodosua, D. barbadienaia, Diacoaateroidea kuepperi, Coccolithu3 formooua, Zygrhablithi.з bijugatua, Tribrachiatua ort-hoatylua, Towoiua oalloaua, Sphonolithua radiana, 3. noriformis, 3. anarropuo, Heoooccolithua dubiua, Chiaamolithua grandia и т.д.

В зоне CPIO Tribrachiatua orthoatylua, выявленной в скв. 277, 207А, 2060, 313, 310, 305, 577, I92A, появляются Diacoaater lo-doenaia и Coccolithua mafjqiorasaua.

Следующая нижноэоценовая зона CPII Diacoaater lodoen3ia характеризуется в скв. 27?, 207А, 313, 466, 310, 305, 577, I92A исчезновением Tribrachiatua orthoatylua и появлониом Coccolithua сгна-oua, Reticulofeneatra diotyodaH Diacoaater deflandrel.

Отдо&ения зоны CPI2 Discoaater cublodoenaiB в Тихом океане в полном объеме вскрыта только в двух скважинах (277 и 207Л), ее '¿рагменгы установлены в скв. 466. Она отличается от нижележащих отложений наличием индекс-вида, Chiasmolithua solitus, С. modes-tua, Cyclicargolithua floridanus, Diacoaster wemmelenais И исчезновением Coccolitus erassus, С. magnicrassus. В эш1континоы-талышх разрезах отложения этой зоны подразделяются на две подзоны СР12а Discoasteroidee kuepperi и CPI2b Rhabdoophaera inflata, граница мезду которыми, являющаяся уровне;.!-довольно значительного обновления нашюшханктонных ассоциаций, соответствует 1рашще ние него и среднего эоцена. Поскольку в глубоководных отложениях Тихо го океана этому интервалу соответствует региональный перерыв в осадконаколлении, нам не удалось в широком масштабе проследить aï люццошше изменения наннофлоры на этом рубеже. В двух скважинах, вскрывши отложения этого возраста на юге региона (207 и 277), yj занная граница выражена крайне слабо и может быть установлена, вд Д1Г.Ю, только по исчезновению Diocoasteroidea kuepperi и появленш Discoaater saipanenaic.

Среднеэоценовая зона CPI3 Hannotetrina quadratа в полном об: ме устанавливается только в тех же скважинах, что п нижележащая. Верхняя часть зоны (подзоны СР13в Cruciplacolithus ataurion и CPI3c Chiавтоlithua gigaa) выявлены в СКВ. 208, 167 , 289 , 313. В этом интервале отсутствуют Diacoaster lodoensia, D. aublodoenais 3phenolithuo anarropua, появляются многочисленные Roticulofeneat umbilica, Cyclicargolithua floridanuo, а также Hannotetrina quad rata, H. criatata, Diacoaster nodifer, Sphenolithua furcatolitoi des, S. epiniger, Bramletteus eerraculloidea, Triquetrorhabdulua inversua, Cruciplacolithua ataurion, Chiasnolithua gigaa.

Отложения верхней зоны среднего эоцена CPI4 Heticulofenestr umbilica шроко представлены в скважинах глубоководного бурения (скв. 277, 207Л, 206С, 167, 289, 171, 313, 463, 466, 305, 577, 192Л). Они характеризуются исчезновением наннотетрин, Cruclplacc thus staurion, Chiasmolithua gigas И появлением Dictyococcitea t sectuo, D. acrippaae, D. davieaii, Reticulofenestra hillae, Sphe nolithus obtusua, S. paeudoradiana, S. prediatentua, Diacoaster tani, Cribrocentrum reticulatura, Cyclicargolithup abioectua, He] coaphae^a compacta, H. bramlettei, H. heezenii, H. dinezenii.

Верхний эоцен В объеме,зоны CPI5 Diacoaater barbadienaia ус тановлен в скв. 277, 167, 574С, 289, 171, 313, 466, 305, 577, LI

На нижней ее границе исчезает многие характерше эоценовые виды: Chiasmolithua grandia, С. expanaus, С. modestua, Cruciplacolitlnia delua, Neococcolithea dubius, Sphenolithua obtuaua, S. apiniger И др. И "ПОЯВЛЯЮТСЯ Chiaamolithua oamaruenaia, выше - Reticulofe-neatra oamaruenaia, Iathmolithua recurvua, Pyrooyolua orangensia.

Граница эоцена и олигоцена в скважинах глубоководного бурения не отмечена сколько-нибудь значительны:.! событием. В низких Широтах На ЭТОМ уровне исчезают Diacoaater barbadienaia It D. enl-panenaia, в ВЫСОКИХ - Cribrocentrum reticulatum.

Нижняя олигоценовая зона CPI6 Helicoaphaera i-eticulata выделена в скв. 277, 167, 289, 574G, 313, 310, 305. В составе ее комплекса присутствуют в основном виды, преходящие из более древних отложений - ЭТО Dictyococcitea biaectua, D. scrippsae, D. davieail, Reticulofeneatra umbilica, R. hillae, R. dictyoda, Coccolithua fonaoaua, Diacoaater deflandrei, D. nodifer, D. tani, Cyclicargo-lithua abiaectus, C. floridanua, Erioaonia obruta, Sphenolithua morifornia, 3. paeudoradiana, 3. prediatentua, Chiasmolithua al-tua, Helicoaphaera oompaota, H. reticulata, H. euphratia.

Зона CPI7 Sphenolithua prediatentua установлена в скв. 277, 206G, 167, 574Q, 289, 171, 313, 305 только как интервал от исчезновения Reticulofeneatra umbilica, R. hillae И Helicoaphaera reticulata ДО появлешш Sphenolithua diatentua.

Зона CPI8 Sphenolithua diatentua выявлена в скв. 277, 2060, 208, 167, 574G, 289, 171, 463, 305. Для нее характерно исчезновение Diotyoooccitea davieaii, Reticulofeneatra diotyoda, Ericaonia obruta и появление индекс-вида, Triquetrorhabdulua carinatue, Helicoaphaera intermedia.

В зоне GPI9 Sphenolithua ciperoensis исчезают Dictyococcitee biaectua, D. acrippaae, Sphenolithua prediatentua, S. paeudoradiana ц ПОЯВЛЯЙСЯ Sphenolithua cip.roensle, 3. diaaimilia, S. coni-cua, в Южной Пацифике - Helicoaphaera recta, H. perch-nielaenii. Массовой численности достигают Cyclicargolithua abiaectua, С. floridanua, Diacoaater deflandrei. Отложения этого возраста установлены в скв. 206G, 208, 167, 57-Ю, 289, 171, 313, 463, 305.

Из приведенных данных видно, что палеогеновые нанпооланктои-ныо ассоциации пелагических отложений itoxoro океана довольно представительны, что позволяет с достаточной уверенностью проводить зональное расчленение. Однако, в сравнении с более мелководными эпиконтинентальными отложениями они выглядят обедненными,включай

лишь необходимый для выделения зональных подразделений "минимум" видов. Это придает особую ценность изучению комплексов наннощаш-тона глубоководных фаций, поскольку позволяет выявить уровни наиболее общих изменении в составе комплексов, легко прослеживающихся даже при обедненном видовом составе, и тем салил выбрать наиболее отчетливые стратиграфические реперы. В принципе зональная схема Х.Окады и Д.Гакри соответствует этим требованиям и применила для расчленения осадков как в низких, так и в высоких широтах для интервала палеоцен-низы среднего эоцена. Затруднения в проведении границ зональных подразделений по этой схеме появляются .лишь в верхней часта среднего эоцена. За нижнюю границу зоны CPI¿ flGticulofeneotra umbilica принимается уровень первого появления" Diecoaster bifax, интервал распространения которого соответствуем ншшей подзоне этой зоны. Но этот вид, будучи вообще очень редис,! в цмагических осадках, в высоких широтах отсутствует. Значительно оолее надежным маркером нижней границы зоны CPI4 на наш взгляд является уровень появления Dictyococcitee blseotus, присутствующего как в высоких, так и в низких широтах.

Граница среднего и верхнего эоцена также устанавливается с неравнозначной определенностью. Этот уровень, отмеченный появление.! Chiaamoiithuo oamaruensie, надекно определяется в нотально, области (скз. 277), довольно уверенно - в бореалыюй (скв. I92A) В низких широтах этот вид отсутствует. Выделение верхнеэоценовых оглояенлй проводится по исчезновению среднеэоценовых форм (chiaa molithua grandis, С. expansua, Cruciplacolithue deluo, Heococ-colithes liubius И Др.).

Напротив, уровень, соответствующий границ'; эоцена и олигоце на, надежно устанавливается в низких широтах, поскольку он отмечается исчезновением тепловодных дискоастеров - Diecoaster bar-badiensiB и D. saipanenaia, в высоких широтах исчезающих^ уке в среднем эоцене. В нотальной области эта граница определяется тол ко но исчезновению Cribrocentrum reticulatum. В бореальной облас ти он отсутствует.

Наиболее затруднительно зональное расчленение верхнего оли-гоцена. Выделеше наннопланктонных зон достоверно только в низки широтах, поскольку граница зональных подразделений проводятся по появлению и исчезновению тепловодных сфенолитов, отсутствующих в высоких широтах. В нотальной области возможна возрастная привязка отложений к зонам наннопланктонной схемы только по присутстви гедикосфер ( Helicosphaera recta, H. obliqua, H. perch-nielaenii]

Итак, изучение распределения наннопланктона в палеогеновых осадках скважин глубоководного бурения позволило провести зональное расчленение и корреляцию отложений этого возраста по всему Тихому океану на единой зональной основе. Стало очевиднш, что эта наннопланктонная шкала применима в широких географических пределах, хотя начиная с верхней части среднего эоцена проведение границ сталкивается с рядом затруднений. Однако, и в этих случаях часто возможно затруднение отложений той или иной зоны по соответствующему комплексу. При этом проведение границ этих зон в известной степени условно.

Глава Ш. ОСОБЕННОСТИ ЭРОЗИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В ТИХОМ ОКЕАНЕ В ПАЛЕОГЕНОВОЕ ВРЕМЯ

Изучение палеогеновых отложений из скважин глубоководного бурения показало, что ни одна из них не вскрыла полного разреза палеогена. В отложениях этого возраста почти повсеместно установлено большое количество перерывов, как правило, соответствующих истинным хиатусам, но в ряде случаев связанных и с неполным отбором керна.

Анализ распространения перерывов, проведенный в северной части Тихого океана (Басов, IS88), позволил в ¡¡явить максимумы эрозионной активности в течение палеогена и установить их связь с перестройкой системы течений и колебаний уровня моря, являющихся результатом изменения очертаний континентов вследствие тектонической активности.

Детальное расчленение палеогеновых отложений по ианнопланк-тонной зональной схеме позволило установить точный стратиграфический объем перерывов и провести корреляцию с эвстатическими событиями. Связь глубоководного осадконакоплешш с трансгрессивно-регрессивными циклами, отмечен;чили на эвстатичоской кривой П.Вейла и др. (Vail et al., 1977), далеко не так определенна, как в эпиконтлнентальных бассейнах. Тем не менее, отчетливо можно видеть, что перерывы в осадконакоплешш приходятся на моменты низкого стояния уровня моря в течение всего палеоцен-эоцено-вого времени по всей Пацифике. При этом помимо мелкомасштабных перерывов, соответствующих отдельным регрессиям, устанавливаются этапы усиления эрозионной активности, в точение которых образуются крупные перерывы, являющиеся результатом нескольких нало лившихся эрозионных ')аз. Крупные размывы такого рода впчвлени в нижнем палроцене, нижнем эоцино, нижней части среднего эоцена.

Однако, однозначной зависимости между амплитудой регрессии и : тенсивностью донной эрозии, по-видимому, нет. Иными словами, < и те же геологические события имели в эпиконтинентальных басс нах и открытом океане неодинаковый эффект.

В самом деле, в морских палеогеновых разрезах Западной Е пы отчетливо показано соответствие биостратиграфических перер: вов и резких падений уровня моря (Aubry, 1983). При этом уров распространения наннопланктона совпадают с максимумами трансг. сий. Наиболее значительные перерывы отмечены в основании пале цена (нижняя часть зоны CPI - низы датского яруса), в середин палеоцена (верхняя часть зоны GP2 - зона GP4, т.е. верхняя ча дания-низы Зеландия), на границе палеоцена и эоцена (низы зон СР9 - основание ипрского яруса), в верхах нижнего эоцена (зон GPII - низы зоны CPI2, т.е. верхняя часть ипра), в основании олигоцена (нижняя часть зоны CPI6 - низы рюпельского яруса) и верхнем олигоцене (хаттский ярус). Эти периоды отвечают наибо, низкому стоянию уровня моря в течение палеогена. В то же врем в эти периоды отмечается максимальное распространение перерыв в палеоценовых и эоценовых осадках Тихого океана. Крупный пер рыв, имеющий региональный характер, отмечается в середине пал цена и охватывает зоны СР2 - СРЗ, т.е. его стратиграфический тервал несколько уже, чем в эпиконтинентальных бассейнах.

Следующий период усиления эрозии, прослеживающийся в раз частях океана отмечается в основании эоцена. В эпиконтинентал ных отложениях он соответствует небольшим перерывам на границ палеоцена и эоцена и в кровле зоны СР9. В пелагических отложе ниях его интенсивность (если судить о ней по стратиграфическо объему выпадающих из разреза толщ) значительно выше.

Высокое стояние уровня моря в конце раннего эоцена (соот ветствущее трансгрессии позднего ипра) выразилась в широком пространении отложений зоны CPII по всему океану и чрезвычайн высоких скоростях осадконакопления, что явилось не только рез татом снижения динамики придонных течений при высоком стоянии уровня моря, но и чрезвычайно высокой продуктивности карбонат го планктона в условиях климатического оптимума. Мощность отл кений, накопившихся в интервале времени, соответствующем это!: не, ira-видимому, оказалась столь велика, что они не были поли размыты даже в ходе крупной регрессии'конца ипра. В материкои разрезах эта регрессия отмечена перерывом, охватыващем верхи

ны CPU - нижнюю часть зоны CPI2. В пелагических отложениях этот хиатус имеет больший стратиграфический интервал - от верхов эонц CPII до верхней половины зош GP.I3, иногда он продолжается до ос нования'зоны СР14. Возможно, випадение верхних горизонтов указшу ного возрастного интервала произошло в результате наложения влияния незначительного понижения уровня моря в середине зоны CPI3, имевшего в океанических отложениях значительный резонанс, и очеш слабо выразившегося в эпиконтинеяталышх бассейнах. Осадки зон CPI2 - CPI3 отсутствуют в Тихом океане повсеместно, за исключением самых южных скважин (207А и 277), где именно в это время отмечаются максимальные для палеогена скорости осадконакопления. В более позднее время устанавливается довольно стабильный режим седиментации по всему океану в течение олигоцена. В некоторых скважинах присутствуют размывы, соответствуйте зоне CPIG или ее верхней части, но они не совпадают с крупным пот1жониом уровня моря на х'ранице эоцена и олигоцена, поскольку приходятся, скор.зе на конец ука' шной зоны. Kpymieiimee в кайнозое падение уровня моря (почти ьа 100 м) на границе раннего и позднего олигоцена, в отличие от более ранних эпох, но отмечено распространением соответствующих по возрасту перерывов в пелагическом осадконакопле-нии. Напротив, осадконакопление происходит в Тихом океане повсеместно с максимумом скоростей седиментащш в Экваториальной Па-цифике.

Таким образом, в течение палеоцен-зоценового времени отмечается отчетливое совпадение понижений уровня моря и усиления динамики донных вод, приводившей к образованию размывов. В олигоцена такая связь отсутствует. Можно предположить, что это обстоятельство объясняется принципиально иной природой олигоценовых регрессий, связанных с этапами оледенения Антарктиды. По-видимому, простоо гляциоэвстатическое понижение уроь>ня mojh само по сс-бе но приводило к^юрестройко донной циркуляции. Доачигоцеиовые изменения уровня мор1 до сих пор по имеют однозначного объяснения. Но с какими бы явлениями omi но связывались различными гипотезами (будь то подъем дна океана, иимененкл его релкМа, чередование расширений и сматий геоида и т.д.), очевидно, перост-poiiKa дошшх течений происходит за счет разницы температур (а значит и плонюсти вода), образокшпоИин при увеличении припно-с.ч TciLia и глубоководных -Р01ЯХ океана. Таким .^—юм, iicpepimu л 1:..:л::ги"( с ко:: огадконакоплении, ио-ппдк .'.:>..•}', "f нвл'гстоя ел од-

ствкем эвстаткчестх колебаний уровня моря, поскольку наиболее крупные регрессии не повлекли за собой усиления дошюй эрозии. Скорее всего, и образование размывов и понижения уровня моря яв-л. потея результатом одних и тех же тектонических процессов, суть которых еще неопределенна и требует дальнейшего изучештя.

Глава и. 11ЛН;Ю1ШЛКТСН ПАЛЕОГЕНОВЫХ ОТЛСЕЕНКЙ КОРЛКСКО-КЛМЧАТСКОГО РЕШОНА

Ло недавнего времени наннопланктсн считался бесперспективной группой для стратиграфии кайнозоя Северо-Востока ССОР прежде всего из-за отсутств!ш карбонатных фаций, в которых обычно сохраняются наннофоссилии. Однако, несколько лет назад во флише-вых отложениях п-ова Ильшшский П.Г.Ыузылевым были обнаружены наннопланктошшо ассоциащт, которые позволили выделить три стратиграфических уровня с наннопланктоном. Первый соответствует верхнему палеоцену, второй - интервалу нижний-средний эоцен, третий - верхней части среднего эоцена.

В настоящее время присутствие нашюпланктона установлено сразу в нескольких разрезах, приуроченных к западной части Еерин-говоморского региона - это п-ов Говена, о. Карагинский, п-ов Кро-ноцкий, п-эв Камчатский мыс и Командорские острова. Отложения палеогена представлены в основном мощнш<г^герр11гошга--туфогешшми толщами, часто с прослоями эффузивов. Многочисленные разрывные нарушешш, искажающие нормальное залегание слоев, существенно затрудняют стратиграфическое изучение и корреляцию палеогеновых отложений региона.

1У.1. Полуостров Кроноцкий

Палеогеновые отложения п-ова Кроноцкий представлена мощной вулконогенно-осадочной голщей, в которой выделены три свиты. В основании разреза залегает свита мыса Каменистого: нижняя часть -чередование базальтов, базальтовых туфов и туфоалевролитов; верх-тя - туфокош^ломераты, туфопесчашки и туфоалевролиты. В отло-иениях свиты обнаружена пыльца мелового возрзста.

Считающаяся более молодой нубовская свита (ее контакт со свитой мыса Каменистого не установлен) также разделяется но дбо подсвиты. Нилзшя сложена тууоконгломератами, псефитовыми туфами, гу:1оалевролитами; верхняя - туфоконгломератами, ту^огравеллтами л туфоалевроллтами с прослоями базальтов. В отложениях свиты Мл;. Серовой установлены комплексы планктонных и бентосных форачшш-

фер нижнего палеоцена.

Козловская свита с размывом залегает на отложениях кубов-ской свиты. Она представлена перослаившшем базальтов, туфов, туфоалевролитов, аргиллитов, туфодиато'.штов. На основании иэучо-ния моллюсков возраст свиты определялся в интервале поздний эо-цен-олигоцен.

Наннопланктон обнаружен во всех трех свитах п-ова Кроноц-

кий.

В нижней подсвито свиты мыса Каменистого установлена ншшо-планктонная ассоциация зоны GPI4 Reticulofeneatra umbilica (верхняя часть среднего эоцена): Dictyococcitea bisectua, Reticuíofe-neatra umbilica, R. hillae, Diacoaater barbadiensia, D. blnodo-aua, Chiaamolithua solitua, C. expanaus, Helicoaphaera compacta, II. euphratla, Heococcolithea dubiua.

В верхней подсвите свиты мыса Каменистого обнаружен очень бедный комплекс верхней части эоцена: Coccolithua peiagicua, Diacoaater barbadiensia, Chiaamolithua altua, мелкие диктиокок-китесы и ретикулофеностры.

В нижней подсвите кубовской свиты выделено два комплекса наннопланктона: '

1. Зоны CPII Diacoaater lodoenaia (верхняя часть нижнего эоцена) в нижней и средней частях подсвиты: Coccolithua сгазвиа, С. fomioeue, С. peiagicua, Cruciplacolithua delua, Sphenolithua radiaría, Diacoaater barbadienaia, D. lodoenaia, Helicoaphaera aeminulum, Pontosphaera ocellata, P. plana, Tranaveraopontis pu-lcheroidea;

2. Зоны CPI-1 Reticulofeneatra umbilica (верхняя часть среднего эоцена), включаэдая Dictyococciteo biaectua, Cyclicargolit-hua floridanua, С. abiaectua, Sphenolithua apiniger, Reticulofeneatra umbilica, Chlaemolithua aolitua.

Наннопланктон этого же возраста установлен в верхней подсвите кубовской свити.

TaiciiM образом, предполагавшееся ранее стратиграфическое соотношение свиты мыса Кшенлстого и кубовской (согласно котсро:..у лослг:дшя, более молодая, перекрывает первую), по-Еидимему, оп-боччо. Изучение нанноплп.чктонп показало, что наиболее древнши отложениями .чвляотся нижняя часть нижней подсвиты куосвской свиты (верх-.; ''—него эоцена), а свита мыса Камога:стого представллет-ся возрасти^.: аналоге.! верхов ни »леи подсвиты кубовсксй свиты и ее верхней подсвиты.

Б нижней части козловской свиты выявлен комплекс нанношшнк-тона зоны CPI4 Retioulofeneatra umbilioa. В верхней части козловской свиты обнаружена прекрасная наннопланктонная ассоциация зоны СИЗ Nannotetrina quadrate (средняя часть среднего эоцена): Disooaater binodosus, Chiaemolithue eolitua, С. modes tus, Neoooc-colithea dubius, Cruolplacolithua delua, Nannotetrina quadrate, Helicosphaera seminulum, Pontoaphaara plana, Tranaveroopontle pulcheroides, Cyclicargolithua floridanua.

Следовательно, отложения, выделявшиеся ранее как "козловская свита" не должны иметь статуса свиты, т.к, не являются единым литологичоским телом, включал несогласно залегающие толщи разного возраста.

Таким образов, в палеогеновых отложениях п-ова Кроноцкий выделено три уровня с наннопланктоном: зона CPII Diacoaater lodoen-aia, зона CPI3 Nannotetrina quadrate ' И зона CPI4 Reticulofeneat-ru ujubilica. Паннонланктонйые ассоциации Екточают значительное количество форм, характерных для мелководных отложишй (разнообразные иэнтосфоры). Моллюски, обнаруженные в отложениях кубов-ской и коаловской свит, также свидетельствуют об осадконакопле-нни в шелковой зоне. Очевидно, что в столь мелководных условиях появление наннопланктона должно фиксировать трансгрессивные максимумы. Б самом деле, уров1Ш распространения наннопланктона в палеогеновых отложениях п-ова КроноцкиЙ совпадают с отмеченными на эвстатической кривой П.Вейла трансгрессиями позднего илра, позднего льтита и бартона. Отсутствие наннопланктона раннеипрского (зон CPS - СРЮ) и рашкуштотского (зоны CPI2) возраста совпадает с периодами регрессий, выраженных в региональных перерывах в пелагических фациях Тихого окоака.

U.2. Полуостров Говоиа

Палеогеновый нанношшнктон на п-ове Говена обнаружен в вул-luijioj'окно—осадочной толще, сложенной переслаиванием туфоаргилли-тов и ту;1оалевролитов с потопали базальтов. Во всех трех местонахождениях (бассейн р. Усатаваям на северо-востоке, р. Еувоям на иосюко и Лтаьропельские гочи на юго-западе полуострова) нан-)н>1;ланг.то!ша;1 асеошшция соответствует зоне CPI-i Retloulofeneatra umbilical Dict.yoooccitep bieectua, D. davieaii, Heticulof eneat-ra uinbilicu, K. hillae, 11. coenure, Cyclicargolithua floridanua, C. ablaectus, Sphenolithuu moriformla, S. radiuna, Dlacouater duf ifinJiei, I), nodifer, 11«llcoaphaera ap., Chinaraolithua ир..

многочисленные мелкие ретикулофенестры и диктнококкитесн.

1У.З. Остров Карагинский

На о. Карагинском палеогеновый наннопланктон выявлен в двух разнофациальных толщах: во флишевых отложениях, перекрывающих базальты в центральной части острова, и в свите мыса Тоне на юго-западном его окончании.

Флишевые отложения о. Карагинского представлены переслаиванием песчаников и алевроаргиллитов с примесью туфового материала, в основании толщи - лавовые потоки. В разных местонахождениях (в бассейнах рек Кулутуваям, Якльехриваям и Какукваям) установлен наннопланктон позднего эоцена (зона СР15 п1зсог^вг ЬагЪаНеп-в1в) : йег:1си1оГепэз*;га шпЬШса, И. ЬИ1ае, Л. оатагиепэ1з, Я. соепига, М.^уососс1^еа Ъ1вес1;иа, В. зсг1ррзае, О. с1а^1еа11, СусИса^оШгЬив г1ог1йапив, С. аbiooctus, Discoaвteг <1е1Г1аш1ге1, Т), оа1рапепз1з, XathInolithuв гесигуиа. Свита мыса Тоне сложена черными'и темно-серыми туфоаргиллитами с прослоями вулканогешшх пород. Комплекс наннофоссилий из обнажения близ мыса Окно включает: Di.ctyococci.te3 Ыэес-Ьиз, О. аау1ев11, Не^си1оГепез^а ии-Ы11са, И. ЫПае, Суо11сй^о11Ш13 аЫаесЬив, С. Г1ог1йапив, Disooaster d0flandrвif СоссоЦ-Ншв Гоппозиа, СМазтоИЛЬив эо11-tuв. Такая ассоциация соответствует, по-видимому, зоне СР14 си1о£епез^а шпЫНоа.

ТУ А. Командорские острова

В разрезе палеогеновых отложений о. Беринга выделено три свиты. В основании разреза - преимущественно терригенная свита мыса Толстого. Перекрывающая ее буяновская свита сложена туфами и конгломератами. В верхней части разреза выделяется каменская свита, имеющая двучленное строегаю: нижняя ее часть сложена чередованием опок, туфопесчаников, алевролитов и аргиллитов, верхняя - диатомитами и туфодиатомитами.

В каменской свите присутствие наннопланктона установлено только в самом ее основании в прослое аргиллитов. Это очень'бедная ассоциация, представленная единичными СоссоИШиз ре1ав±сиз, 01^уососс1Леа ЬАвес^з, СусИса^оИЛЬив Г1ог\1Лапиз, Не^си1о-Гепез^а итЬ111оа, Díscoaster Ыпойозиз, Сг1Ьгосе1Пгит ге^си1а-tшn, а также мелкими ретикулофенестрами и диктиококкитесами. Такой комплекс характерен для широкого возрастного интервала от верхов среднего эоцена до верхнего эоцена (зоны СР14 - СР15).

В верхах свиты шса Толстого найдены единичные экземпляры Coccolithua peiagicua, Dictyococcitea biaeotus и мелкие неопределимые формы рода Dictyococcitea. Поскольку представители этого рода появляются в зоне CPI4, это позволяет датировать верхнюю часть свиты мыса Толстого не древнее верхов среднего эоцена. Соответственно, вышележащие отложения каменской свиты относятся, видимо, к верхней части указанного для них возрастного интервала (т.е., скорее всего, к верхнему эоцену).

1У. 5. Полуостров Камчатский мыс

В палеогеновых отложениях Камчатского мыса выделены три свиты: верещагинская, рифовская и баклановская. Наннопланктон обнаружен только в последней.

Баклановская свита сложена мелководными грубообломочными терригенными отложениями с примесью вулканогенного материала. Шдаюбаклановская подсвита представлена туфоконгломератами, псаммитовыми и алевритовыми туфами, алевролитами, мергелями и диатомитами. Верхнебаклановская подсвита сложена туфоконгломератами, туфогравелитами, алевролитами, андезитами, туффитами. Довольно представительная наннопланктонная ассоциация выявлена в верхней части нижнебаклановской подсвиты в обнажении мыса Нос к северу от бухты Солдатская. Она включает Cyclicargolithua floridanua, U. abiaectus, Coccolithua fonnoaua,.C. peiagicua, Diaooaster deflandrei, D. nodifer, Dictyocoocitea biaectua, D. daviesii, D. acrippaae, Reticulofeneatra umbilica, R. coenura. Такой комплекс нанноплаиктоиа позволяет установить возраст верхов нижнебаклановской подсвиты в довольно широком стратиграфическом диапазоне от верхов среднего эоцена (зона CPI4 Reticulofeneatra unibiliça) ДО НИЗОВ ОЛИГОцена (зона CPI6 Helicoaphaera reticulata).

Изучение палеогеновых отложений Корякско-Камчатского региона показало, что ншшопланктошше ассоциации нижнего и сродного эоцена достаточно представительны для выделешш зон по общеприня-Toii зопачыюй схеме но нанноцланктону. Что касается позднеэоцено-пого-раннеолигоценового интервала, то проведение границы эоцена и олшоцыш и наученном районе крайне затруднительно вследствие от-Г-У1С1-Ы1Я ВИДОВ ( Dlecoas ter barbadieneis, I), eaipanenaie и в бодпйишпьи случаев дпяе холодноводнгн oCribrocentrum reticulata) , чп- исч^нокише иолжно Фиксир ;ьигь ату границу. Это обстоя-lt:ni>-ii"-i ууе .пиочиг» n ri:n. ii<';A.

В целом наннопланктошше ассоциации региона отличаются малочисленностью и обедненностыо видового состава, что, очевидно, связано не с климатическим фактором, а с неблагоприятными для нанно-флоры условиями осадконакопления (обилие пеплового и терригетюго материала). Низкиеэоценовые комплексы характеризуются относительной тепловодностью, включая такие тепловодаше формы как дискоас-теры и сфенолиты, при этом холодноводане хиазмолиты (широко представление в одновозрастных отложениях сгш. I92A) здесь не обнаружены, вероятно, вследствие общей обеднениости ассоциаций. В середине среднего эоцена (зона CPI3) отмечается уже значительно больше холодноводных элементов.'Основной удельный вес в ко?яхлек-се приходится на хиазмолиты. В верхней части среднего эоцена и в верхнем эоцене тепловодные формы уже полностью отсутствуют.

Таким образом, наннопланктошше ассоциации Корякско-Кзмчат-ского региона демонстрируют отчетливую тенденцию изменения состава от тепловодных комплексов раннего эоцена до хододноводних позднеэоценовых. При этом сами уровни присутствия наннопланктона совпадают с глобальными трансгрессиями, а интервал его наиболее широкого распространения (верхи среднего - верхний эоцен) соответствуют периоду затухания эрозиогаюй деятельности, установленному по всей Пацпфике.

Глава У. ЭТАШОСТЬ В РАЗВИТИИ ПАЛЕОГЕНОВОГО НЛШ01ШАНКТ0ПЛ ПЕЛАШЧЕОКИХ ФАЦИЙ ТИХОГО ОКЕАНА И ИЗМЕНЧИВОСТЬ НАНН0Ш1АНКТ0ННЫХ АССОЦИАЦИЙ

Массовое вымирание на границе мела и палеогена привело к краШшму обеднению нашюфлоры. Лишь несколько меловых родов пережили этот критический рубеж. Часть из mix вымерла в палеоцене, по-видимому, не оставив потомков (Arkhangelskiella, Micula, Zygo-diocuo И Т.Д.), другие (Biscutum, Chiast.ozygua, Prediacoaphaera) путем расширяющейся эволющот привели к разнообразию морфологических типов и форм палеогенового наннопланктона (хотя многие палеоценовые рода не имеют явного предка Среди меловых видов).

Первый этап в развитии палеогенового наннопланктона, соответствующий раннему палеоцену в объеме зон CPI Zygodiacua ai^-moidea - СР4 Paaciculithua tynpaniformis,характеризуется довольно бедными ассоциациями, в которых продолжают существовать остатки мезозойских элементов, но численно преобладают уже тшнчно палеоценовые массовые мелкие представители сем. Prinsiaceae (Prin-siua, Toweiua) и Cocoolithaceae (Coocolithua, Cruciplacolithua,

çhiasmolithus). Появляется новый род Neochiastozygus - типичный компонент палеоценовых комплексов. Во второй половине этого периода появляются первые представители сем. Sphenolithaceae и Fasci-culithaoeae, чей расцвет относится к более позднему времени. В целом этот период вначале характеризуется довольно низкой эволюционной активностью, ускоряющейся с наступлением трансгрессии и началом общего потепления в конце зоны 0Р2.

Второй этап соответствует позднему палеоцену (зоны СР5 Не-liolithua kleinpelli - СР8 Diaooaater multiradiatue). Основными фоновыми видами по-прежнему остаются товеиусы в сочетании с Соо-ooIlthuB eopelagioua и Sphenolithua primus. Специфика этого этапа заключается в развитии разнообразных массивных наннолитов -крупных фасцикулитов, гелиолитов и первых розетковидных дискоас-теров, составляющих, по-видимому, последовательный эволюционный ряд.

Ipaiinua палеоцена и эоцена - наиболее яркий рубеж внутри па-леох'ена, отмеченный высокой эволюционной активностью. Начиная с этого времени большая часть морфологических типов палеогенового нанноплаиктона идет по пути уменьшения количества кальцита в скелетных элементах за счет образования тонких и "ажурных" форм. На этом уровне вымирает подавляющая часть палеоценовой наннофлоры -фасцикулити, неохиастозигусы, принсиусы, большинству товеиусов, дискоастеров и др.

Третий этап развития палеогеновой наннофлоры, охватывающий нижний эоцен и низы среднего эоцена (в объеме зон СР9 Diecoae-ter diaatypue - CPI2 Diaooaater aublodoensie), отмечен распространением Taioix специфических форм как трехлучевые астеролиты - ыар-тастеры и даскоастеры с изогнутыми полу свободны.™ лучами (D. 1о-doeneie u D. ва1рапепв1в), причш те и другие характерцы только для этого этапа. Появляются первые геликосферы (н. eeminulua, II. 1 о phot а) новые кокколиты (с. fonaoaua, С. огаавиа, С. magni-сгаавио), хшзмолиты (G. grandie, С. ехрапвив, О. nitidus, С. во-lltuu), начинается широкое распространение сфвнолитов с апикальным ыином (з. radiane, 3. orphankno]il) и т.д. Основной фон ассо-UHuKüti глубоководных отлояений составляют в этот период Cocoolit-liuti fonaoauo, Dlecoaater barbadienele И Diacoasteroidee kueppe-ri. I'Oj a;;:'iLT на себя внимании > ^нообризио комплексов наннопланк-icii i ни М'лл этапе по ьсеи m-.i i: ч>км Мирового океана, сшии-тсл fc-ei i!>'ii..o(i со mi-teu'ihbiiu.) ш-ч^м^ин-шнш иод низких и высоких широт

И «ÏÛ. !!.• ! Il : I ! VI lU! I I Ji-tJiHOii'ie О Г ОКВИТОДО К ПОЛЮСЯМ, or,.'04011-ii ! 1' !i|.i Ii-, i< . •■■ ¡\I m j X ИСС.Ч'.'ДчИаНКЛХ (Boersren, Shuckletcm,

1981).

Четвертый этап развития наннопланктона, совпадакищй с началом глобального похолодания, соответствует большей части среднего эоцена (в объеме зон CPI3 Nannotetrina quadrata - CPI4 Reticu-lofeneatra umbilica). С этого времени начинается развитие новой позднепалеогеновой наннофяоры, основу которой в Пацифике составляют ПЯТЬ родов - Retioulofeneatra, Dictyococcitea, Diacoaster, Cyoliargolithuo, Sphenolithus. Нижняя граница четвертого этапа отмечена исчезновением дискоастеров с полусвободными лучами, ранне эоценовых кокколптов и древних хиазмолитов (с. bideno, с. соп-auetua) и появлением специфических эндококколитов - наннотетрии, существующих только В пределах зоны СИЗ Nannotetrina quadrata, нового рода Cyclicargolithua, а также новых сфенолитов (з. furca-iolltoldea, 3. obtusua, 3. spiniger, S. paeudoradians), геяшсос-фер (H. compaota, H. dinozonii, Ц. heezenii, H. brnnlettei) и т.д. На этом этапе начинается широкое развитие крупных prinaiaoeae -появляется новый род Dictyococcitea, распространяются многочисленные ретикулофенестры.

Пятый, наиболее продолжительный этап развития палеогеновой нан-нофлоры, охватывает поздний эоцен и ранний олигоцен (зоны СИ5 Diacoaater barbadiensis - CPI7 Sphenolithus prediatentus ) и представляет собой ряд последовательных стадий вымирания многих таксонов наннопланктона, связанных с существенным глобальным похолоданием в этот период, приведшим к значительному обеднению нашю-планктонных ассоциаций. Начало этого этапа характеризуется вымиранием большинства среднеэоценовых видов. Это практически все хиаз-моллты, за исключением Chlaamolithua altuo появившегося в конце предыдущего этапа, сфенолиты (кроме 3. paeudoradiana И S. prediatentus, встречающихся в это время только в низких широтах), ге-ликосферы, а также IJeococcolithua dubiua, Cruciplacolituo delua, Diacoaater binodoaua, лредставяяищхх неизменный компонент комплекса в течение всего раннего-среднего эоцена. Эволюционная активность наннопланктона в этот период крайне низка. Пожалуй, единственными видами, появившимися в верхнеэоценовых глубоководных отложениях, являются Chiaamolithua oamaruenais (присутствующий В Пацифике только в ногальной области) и isthmolithus recurvus. В высоких широтах в этот период распространяются многочисленные разнообразные мелкие ретикулофенестры и диктиококкитесы, составляющие основное своеобразие наннонланктошшх ассоциаций этого этана.

- 2г -

Пограничные эоцен-олигоценовые события (крупная регрессия, значительное похолодание) не оказали сколько-нибудь существенного влияния на.видовой состав наннопланктона. Нами уже отмечалось, что проведение этой границы в высоких широтах весьма затруднительно ввиду отсутствия видов (DiBooaflter barbadienaie и D* salpanen-sis), чье исчезновение совпадает с этим уровнем. Интересно, что даже в нотальной области, где отмечается резкий скачок похолода-шш в это время, никаких значительных изменений в составе наннопланктон <ых ассоциаций не происходит, поскольку все теплолюбивые формы вымерли здесь значительно раньше в ходе постепенного, но довольно значительного похолодания. Характерный для мелководных отложений этого времени вид ErioBoniaeubdlatiohà, чей расцвет отмечает пограничные эоцен-олигоценовые слои, в глубоководных фациях океанов отсутствует.

Итак, в результате значительного вымирания в гозднеэоценовое-раннеолигоценовое время распространяются довольно обедненные в бедовом отношении наннопланктонные ассоциации, представленные косгло-политнимп видами широкого стратиграфического диапазона, довольно однообразные по всей Пацифике, различающиеся лишь соотношении.! тепловодных и холодноводных форм в высоких и низких шротах.

Последний, шестой этап, совпадащий с поздним олигоценом в объеме зон CPI8 3phenolithus ûietentua - CPI9 Sphenolithua cipo-roenaio характеризуется некоторым повышением эволюционной активности, главным образом в низкых широтах. В экваториальной и тропической областях начинается широкое распространение разнообразных сфенолитов, часто с длинным разветвленным апикальным цыпом, массовое развитие дискоастеров (D. doflondroi) и многочисленных цикликарголитов (С. abisectua, С. floridanua). Эта ассоциация цро-слеживается от экваториальных скважин на .юге (16?, 289; 574С) до поднятия Шатского на севере (скв. 305). В Южной Пацифике, начиная уг;е с тропических скважин Тасманова моря (скв. 206G, 207, 208) и до плато Кзлпбелл (скв. 277), позднеолигоценовая нашюпланктонная ассоциация сложена преи;,гушествеш!0 массивнш.ш цикликаргодитами, котиштими и более редкими да с коа стерами.

Выделенные шесть OiSiuib являются последоЕателишш! стадиями Нк-лштия нашюгшонктона, обусловленными изменениями различных фш-.торсн срп;>ы (температуры, соленоеги, условий осадкопакоплония) определить преобладаете влияние которых еще пока затруднительно. 1Ь-!!:чц:мому, ити отмш инлишсн общи ли д'ш шашо^лоры ргюиих бас-

сейнов. Во всяком случав, они в целом совпадают с таковыми, выделенными Н.Г.Ыузылевым для раннего палеогена эпиконтиненталышх разрезов Юга СССР.

Глава 71. НЕКОТОШЕ ПАЛЕООКЕАНОГРАФИЧЕСКИЕ BUBOili НЛ ОСНОВЕ ИЗУЧЕНИЯ НАШГОШ1АНКТОНА И ИЗОТОПНОГО ПАЛЕОТЕГ-ШЕРА-ТУРНОГО АНАЛИЗА

Установле1Шые закономерности смены комплексов нашюпланктона допускают возможность расшифровки палеоклиматических и палеоокеа-нографических событий палеогенового времени. Наиболее полную и достоверную информацию дает сочетание изучения изменений различных характеристик наннопланктонных ассоциаций (видовой состав и разнообразие, скорость видообразования, соотношение тепловодных и холодноводных форм, продуктивность и т.д.) и палеотемпературного анализа на основе изменения соотношения изотопов кислорода

то ТС ТО то

( О/О) и углерода (С/С) в раковинах известковых планктонных организмов, отражающего температурные колебания в поверхностном слое океанической вода. Для изотопного анализа были выбраны осадки из скважин глубоководного бурения, представленные чистими нашопланктонными и наннофораминиферовыми илами (что позволило анализировать недифференцировшпшй осадок) и наименее подверженные перекристаллизации. Привязанные к нашюпланктошюй зональной схеме данные изотопного состава шюлорода демонстрируют палео-температурную эволюцию разных частей Тихого океана.

Изменение соотношения тепловодных и холодноводных форм панно планктона (дискоастеров и хиазмолитов) в зависимости от температурных колебаний - факт, установленный довольно давно и использовавшийся при налеоклиматичоских реконструкциях. Как показали подсчеты содержания этих форм в палеогеновых осадках тихоокеанских скважин, в каждой точке действительно выдерживается связь концентраций представителей обоих родов в комплексах и изменешиЧ палеотемпсратур, зафиксированных на изотопных кривых. Однако, при латеральных корреляциях это соотношение теряет свое значение, поскольку хиазмолиты в открытых частях океана встречаются значительно реже, чем в неритовой зоне. По этой причине отложения, например, Австрало-Новозеландского региона содержат значитально больше хиазмолитов (дане в расположенной в тропической зоне скв. 208), чем осадки тех же шрот Нацифики.

К сожалению. -'тлоясения ш;;:лего палеоцена крайне редки в аки.

тории Тихого океана и приурочены к низким широтам (скв. 208, 577, 465), что не дает достаточно информации для палеоклшлатических выводов. Тем не менее, изученные материалы показывают, что нанно-планктошше ассоциации, крайне бедные в начале этого периода, быст ро увеличивают свою численность и видовое разнообразие, что согласуется с имевдимися указаниями на постепенное потепление в ходе трансгрессии после резкого падения температур на границе мела и палеогена.

Пос.дшШ палеоцен характеризуется равномерно высокими температурами и в Южной и в Северной Пацифике, довольно высоким видовым разнообразием и значительной степенью сходства видового соста ва наннопланктошшх ассоциаций высоких и низких широт. В это время распространяются крайне специфичные массивный формы нанноплшш тона (крупные фасцикулиты, гелиолиты, розетковидные диаскоастеры) уникальные в кайнозойской истории наннофлоры. Очевидно, развитие столь массивных 'наружных скелетных образований у одноклеточных планктонных оргашшиов возможно только при большой плотности океа нической воды и высокой концентрации карбоната кальция. Эти форми просуществовали очень недолго, исчезнув несколько ниже границы палеоцена и эоцена (кроме розетковидных дисноастеров). В самых верхах палеоцена начинаются постепенные, но очень значительные из менешш в составе комплексов наннопланктона. Сама граница не отмечена существенными палеотемпературными событиями, и обновление нанноплашстоншх ассоциаций связано, скорее, с частыми эвстати-ческимн колебаниями. уровня моря, сужающими потенциальное экологическое пространство.

В раннем эоцене отмечается значительное различие в изотопно:.! составе шюлорода Северной и Южной Пацифики, Если в потальной области содержание легкого изотопа кислорода продолжает увеличиваться, фиксируя дальнейшее потепление, то в Северной Пацифике, на'шнал с границы палеоцена и эоцена палеотемпературные кривые демонстрируют уменьшение концентрации этого изотопа, что дата но означать начавшееся похолодание. При этом температуры ноталь-ноЛ области оказывгштся почти на 6° выше, чем в северной тропический зоне. В то же время в комплексах Северной Пацифики продолжает увеличиваться содержание теплоходных форм (дискоастеров), в щот/.н'.речне дг>шшм налсотемнературюго анализа, и достигает максимума палеогена, как и в кжной Пацифике. Состав наннонланк-'1синн:< а»--»-,::|!п!а'{: г.того нираод?* ч[.о: ничейно оддюоорааси но всему г1:::/:г/ гм-.-чиу. К-'-,г ни:,г.их, так и ь ниискп/. ц;:ротах, подшит; ади

превосходством пользуются несколько видов дискоастеров, особенно в конце эпохи. Кроме того, в этот период отмечается резкий скачок продуктивности наннопланктона, скорости седиментации наннопланк-тонных илов достигают максимума для палеогена. Таким образом, анализ состава наннопланктонных ассоциаций показывает скорее климатический оптимум в Северной Пацифике, чем похолодание. Это согласуется с данными по наннопланктонным фораминиферам. В.А.Крашенинниковым описаны чрезвычайно разнообразные тепловодаше ассоциации из скважин глубоководного бурения поднятий Шатского и Хесса. В-настоящее время трудно с уверенностью судить, чем вызвано искажение изотопного состава кислорода вод Северной Пацифики. В условиях преобладания процессов испарения происходит обогащение поверхностных океанических вод тяжелым изотопом ^0. Возможно, это явление и имело место в Северной Пацифике, хотя иных указаний на это обстоятельство пока нет. Во всяком случае, скважины Австрало-Новозеландского региона находились в области гумидного климата с высоким среднегодовым количеством осадков, о чем свидетельствует наземная растительность Австралии и Новой Зеландии. Этим может объясняться высокое содержание легкого изотопа в осадках этого возраста.

В среднем эоцене,начинается общее похолодание с резкими температурными флуктуациями в Южной Пацифике и постепенное - в Северной. В это время появляются разнообразные холодноводные формы (ре-тикулофенестры и диктиококкитесы), изменившие соотношение тепло-водных и холодноводных видов. Начинается расхождение в значениях этого соотношения в разных широтах. В течение палеоцен-эоценового времени высоким содержащем хиаздюлитов отличались только скважины Южной Пацифики (причины этого указывались выше). Начиная со среднего эоцена увеличивается содержание холодноводных элементов в скважинах северной субтропической области (поднятия Шатского и Хесса), а в тропиках остается почти неизменным. Это означает, по-видимому, заложение выраженной климатической зональности. При этом впервые проявляются значительные различия в составе нанно-планктонных ассоциаций разных широт. В низких шротах появляются разнообразные сфенолиты и специфические формы Bramletteua зегга-cuiloides и Triquetrorhabdulus inveraua, многочисленные и в течение всего позднего эоцена. В высоких широтах эти формы отсутствуют, но распространяются многочисленные и разнообразные цикли-кзрголиты, ретикулофенсстры и диктиококкитесы. Кроме того, в это время устанавливается широтная ■даЛТ'оренциаштя скоростей накопления наннопланктошшх илов, т.е. продуктивности наннопланктона.

Она максимальна в южных высоких широтах,' за счет массового развития указанных холодаоводаых форм, шив'- экваториальном и тропическом поясе Сскв. 167, 289, 313) и наименьшая - в субтропиках (скв. 305) со смешанным комплексом тепловодных и холодаоводаых видов. Сходные тенденции сохраняются и в течение позднего эоцена.

Граница эоцена и олигоцена отмечена резким похолоданием в но-тальной области (скв. 277). Кроме этого региона палеотемпературный скачок отмечен только в восточной части Экваториальной Пацифики (скв. 574С), куда холодные антарктические воды приносились циклоническим течением вдоль берегов Южной Америки до открытия пролива Дрейка. В западную часть океана водные массы поступали, будучи уже прогретыми в экваториальной области, поэтому непосредственное влияние этого события в Антарктике не отразилось в скв. 167 и более северных регионах. Лишь очень постепенное похолодание в течение раннего олигоцена отражено на палеотемпературных 1фивых Северной Пацифики. Однако, оно имело значительное влияние на-состав нанно-планктошшх ассоциаций. Ранний олигоцен представляет собой ряд последовательных вымираний многих эоценовых фор.!, 1файне обеднивших комплексы наннопланктона. В результате, к юнцу раннего олигоцена выживают лишь немногие космопалитные виды, появившиеся в большинстве своем в среднем эоцене, в условиях начавшегося похолодания. • . м

Заложение в позднем олигоцене пролива Дрейка привело к образованию циркумантарктиче ского течения, повлекшего за собой термоизоляцию Антарктиды и образование ледового покрова, вызвавшего щэупнейшую в кайнозое регрессию. Нарушение теплообмена с высокими шароташ вызвало потепление в низких широтах, отраженное на некоторых паледтемпературных кривых в виде пика. Появившиеся в условиях потепления новые формы - сфенолиты с длинным бифуркируквдш апикальным швом. Очевидно, что образования такой конфигурации вырабатываются для улучшения парения клетки -в толще воды с пониженной плотностью. Характерно, что подобные формы (как и представители рода ТгХяцвггогЬаЫи1иа) дважды распространялись в течение палеогена. Впервые это имело место в среднем эоцене, и повторно -ь позднем олигоцене. Между этими периодами число их крайне незначительно. И анализ состава наинопланктошшх ассоциаций и палеотемпературный данные согласуются в том, что максимум тепла приходится но на экваториальную зону, а сдвинут несколько к северу. Наиболее чеилоъодние т.иш&ксы приурочены к Центрально-Тихоокеанским

горам (скв..171, 313) и поднятию Шатского (скв. 305). В отложениях экваториальных скважин 167, 289, 574С разнообразив наннопланк-тонных ассоциаций ниже и количество тешгаводных форм значительно меньше. В высоких широтах в это время продолжают существовать комплексы из небольшого числа холодноводных видов, достигающих массовых количеств.

Проведенные исследования показали, что палеотемпературные изотопные данные и анализ изменений состава планктонных ассоциаций дают взаимодополняющую информацию о палеоклиматических изменениях в водах древних океанов. Во всяком случае дои более полной картины палеоокеанографии Тихого океана в палеогене необходимы дальнейшие детальные исследования по разным группам планктона и бентоса в комплексе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изучение распределения наннопланктона в разрезах палеогена 16 наиболее полных скважин глубоководного бурения в Тихом океане и ряда материковых разрезов его северо-западного обрамления (Ко-рякско-Камчатский регион) позволило провести пх детальное расчленение и корреляцию на единой зональной основе, используя общепринятую зональную схему по наннопланктону. Результаты исследований могут быть представлены в виде следующих положений. <

1. Установлена применимость палеогеновой зональной шкалы по наннопланктону в широких географических пределах от нотальной до бореальной области для интервала палеоцен-средний эоцен. Показана специфика детального расчленения верхов среднего эоцена-олиго-цена высоких и низких широт.

2. Выявлены уровни распространения наннопланктона в северозападном обрамлении Тихого океана (Корякско-Камчатский регион) и проведена их привязка к наннопланктоншй зональной схеме, что позволило скоррелировать возрастные определения некоторых толщ и установить возраст отложений, ранее считавшихся немыми. Тем самым показана принципиальная применимость наннопланктона для датировки палеогеновых отложений данного региона и высоких широт северного полушария в целом.

3. Изучение распределения перерывов в осадконакоплении в акватории Тихого океана показало наличие связи между эвстатическими колебания;ти и интенсивностью донных течений в палеоцен-эоценовое лреш и отсутствие таковой в олигоцене.

4. Выявлены основные этапы в развитии палеогеновой наннофлс рц, отражающие палеоклиматические изменения этого периода. Сопос тавление этапности изменений наннопланктонных ассоциаций с таковыми других групп шшнктона должно стать основой едшюго лрусног деления палеогена.

5. Установлены основные палеоклиматические события в палеогене Тихого океана и показано их влияние на состав наннопланктон ных ассоциаций.

о Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Зональное расчленение палеогена океанических разрезов района Новой Зеландии по наннопланктону. П конференция молодых ученых Ш1САН, 1982, с. 17-19.

2. Стратиграфия палеогена вго-западаого сектора Тихого океана по наннопланктону. Материалы I Всесоюзной школы "Стратиграфия и

литология мезозойско-кайнозойского осадочного чехла Мирового океана", М., 1984 (соавтор Н.Г.Музылев).

3. Стратиграфия палеогена Северо-Западной Пацифики по ншшонланк тону. "Геологические процессы литосферы", М., Наука, 1986,

с. 35-39.

4. Соотношение тепловодных и холодноводных видов наннопланктона в палеоцен-эоценовых отложениях западной части Тихого океана. 'Теологические исследования литосферы". М., Наука, 1988, о. 22-24.

5. Первые находки наннопланктона в палеогеновых отложениях Командорских островов. Изв. АН СССР, Л I, 1991, с. I26-I28 (соавтор А.Ю.Гладенков).

6. Палеогеновые палеотемвературные.события в Тихом океане по изотопно-кислородным данным. Материалы Всесоюзного совещания "Стратиграфия отложений и палеоокеанология Мирового океана по ископаемым организмам". М., Наука (в печати) (соавторы Ю.А. Гоцдевский, Н.И.Ыедведовская).

7. Halo atageв la the history of the Horth-Weot Pacific sedimentary cover formation. Abstracta of paper Sakhalin Inter. Symposium, Yuzhno-Sakhalinsk, 1934 (with Baeov I.A. et al.).

в. ЫОНВ-like tholeiitee in a late Jiocene turbidite eequence on Karaglnaky Ieland (the Western Hering Sea). Ofioliti, v. 15, И 2, 1990, p, 231-250 (with Kravchenlco-Berezhnoy I.R., Charaov B.P.b