Строение и история развития литосферы - Коллектив авторов

Рис. 8. Глендонитовые конкреции в верхнем плинсбахе Анабарской губы (фото А. Ли, 2008).

Совместный анализ динамики таксономического разнообразия мезозойских беспозвоночных средних и высоких широт, бореально-тетических перемещений моллюсков в направлении юг-север и север-юг, местоположения биогеографического бореально-тетического экотона, расширения и сужения площади карбонатной седиментации, местонахождений глендонитовых конкреций позволил наметить тренды тепла-холода в Панбореальной надобласти в течение мезозоя на территории Северной Евразии (Захаров, 2002). Установлено всего 22 разнонаправленных тренда – 11 пар (рис. 9). Потепления в средних и высоких широтах Евразийской части в мезозое Панбореальной надобласти отмечаются в следующие временные интервалы: оленекский; карнийский и норийский; тоарский; позднеюрский, рязанский, начальнопоздневаланжинский, раннеальбский; конечносеноманский – начальнотуронский, сантонский; конечнокампанский – ранне-среднемаастрихтский. Ситуация на границе геттанга-синемюра не совсем ясна, поскольку фактический материал по северо-востоку Азии довольно скудный. Следует еще раз отметить, что кривая на графике показывает лишь тенденции потепления-похолодания, а не абсолютные значения палеотемпературы.

Рис. 9. Колебания климата и биотические перестройки в мезозое Арктики.

На фоне выделенных крупных флуктуаций тепла происходили кратковременные, но иногда значительные колебания палеотемпературы. Так, в период биотической перестройки на границе плинсбаха и тоара фиксируется потепление в середине позднего плинсбаха, а затем довольно резкое падение палеотемпературы в терминальном плинсбахе – самом начале тоара (Захаров и др., 2006). Если связывать кратковременные проникновения (перемещения) отдельных теплолюбивых таксонов морских моллюсков на север (до арктических широт), а холоднолюбивых – на юг до прежних субтропиков с колебаниями температуры морских вод, то следует допустить, что микрофлуктуации климата были довольно частыми (рис. 10).

Рис. 10. Характер иммиграций моллюсков в Среднерусском море в поздней юре (по Rogov et al., 2009, с изменениями). В колонке слева показаны уровни с преобладанием: 1 – субтетических моллюсков, 2 – суббореальных моллюсков и 3 – бореальных моллюсков; 4 – иммиграции в южном направлении, 5 – в северном направлении, 6 – в восточном направлении; 7, 8 – преобладающее направление перемещения таксонов.

Длительность кратковременных климатических колебаний в юре, по крайней мере для некоторых интервалов, может быть сравнима с фиксируемыми в четвертичном периоде. Наиболее хорошо такие колебания опознаются по быстрым изменениям ареалов моллюсков в экотонных зонах между надобластями (Rogov et al., 2009, рис. 10).

Климатические причины привлекаются для объяснения глобальных массовых вымираний на границах мезозойских периодов. Считается, что во всех этих биотических перестройках существенная роль принадлежала относительно кратковременному изменению количества тепла в средних и высоких широтах. Вероятно, изменения тепла не были однонаправленными, а циклическими. Возможно, что на фоне похолодания перед вымиранием амплитуда колебаний тепла была довольно значительной. На примере бореального мезозоя такой сценарий можно предположить для биотических перестроек в пограничном интервале татарского и индского веков, карнийского и ладинского, плинсбахского и тоарского, кимериджского и волжского, готеривского и барремского, маастрихтского и датского. Палеонтологи часто объясняют сокращение ареала таксонов палеогеографическими перестройками. Совершенно очевидно, что ареалы распространения некоторых обреченных на вымирание морских мезозойских беспозвоночных сокращаются, начиная с высоких широт. Так, последние конодонты в Тетисе вымирают в рэте, а в Арктике они исчезают из разрезов уже в нории (Клец, 2008), наиболее поздние иноцерамы найдены на территории Арктики в основании кампана (Хоментовский и др., 1999), а последние найдены на границе маастрихта и дания в Испании, самые поздние белемниты известны в Арктике из сантона (Захаров и др., 1986), в то время как идут споры в отношении переживания белемнитами маастрихт-датского рубежа.

7. Заключение

На основе анализа материалов, собранных в течение Полярного года (2007–2009 гг.) подготовлена детальная циркумарктическая корреляционная стратиграфическая схема для волжского яруса и нижней части нижнего мела, применение которой повысит эффективность работ при геологическом картировании и поисках полезных ископаемых. В частности, впервые доказано присутствие на о. Столбовой отложений временных аналогов нефтематеринской баженовской свиты Западной Сибири. Основное достоинство стратиграфической циркумполярной схемы – возможность оперативно провести панарктическую корреляцию мезозойских отложений при низких финансовых затратах. Эффективность схемы определяется ее высокой (зональной) детальностью и возможностью оценить последовательность геологических событий в Арктике на протяжении всего мезозоя.

По палеонтологическим данным реконструирована физико-географическая, гидрологическая и климатическая ситуация на территории Евразийской Арктики в мезозое (позднетриасовое время, юрский периоды и ранний мел). Проведена корреляция событий разной природы – биосферной, геодинамической, эвстатической и климатической.

Впервые получены принципиально новые данные, позволяющие утверждать, что практически весь верхневолжский подъярус должен быть включен в юрскую, а не в меловую систему, как это принято большинством специалистов в Западной Европе и закреплено решением Межведомственного стратиграфического комитета РФ. На основе магнито– и биостратиграфических данных для Международной подкомиссии по меловой системе рекомендован стратиграфический уровень основания меловой системы в отложениях бореального типа.

Значительно уточнена стратиграфия триаса о. Котельного, кимериджского и волжского ярусов верхней юры разреза о. Западный Шпицберген. Показано, что последовательность кимериджских и волжских фаунистических горизонтов очень близка к ранее выделенной в Восточной Гренландии. Проведена прямая корреляция разреза бухты Агард с разрезом верхневолжского подъяруса Северной Сибири (п-ов Нордвик). В результате лабораторных исследований установлено новое для науки эндемичное семейство радиолярий, детализированы зональные шкалы юрской системы по аммонитам, с помощью которых удалось сопоставить геологические и биологические события разной природы. Значительно изменены контуры глубоководной параокеанической впадины (Южноанюйский «океан») в районе Новосибирских островов.

Благодарности. В работах по проекту, помимо сотрудников ГИН РАН, принимали участие научные работники следующих организаций: Московского государственного университета им. М. Ломоносова (МГУ), Ярославского государственного педагогического университета им. К.Д. Ушинского, Саратовского государственного университета им. Н.Г. Чернышеского (СГУ), ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга, Санкт-Петербургского Государственного Университета (СПбГУ), Института геологии алмаза и благородных металлов (ИГАБМ СО РАН, Норвежского нефтяного директората. Представителям перечисленных учреждений авторы весьма признательны.

Исследования поддерживались Программами ОНЗ РАН 14 и Президиума РАН 16 (подраздел Программы: «История формирования бассейна Северного Ледовитого океана и режим современных природных процессов Арктики»), а гранта Президента МК-856.2008.5 и гранта РФФИ 09-05-00456.

Литература

Атлас моллюсков и фораминифер морских отложений верхней юры и неокома Западно-Сибирской нефтегазоносной области. Том I. Стратиграфический очерк. Моллюски. М.: Недра, 1990. 286 с.

Баженовский горизонт Западной Сибири (стратиграфия, палеогеография, экосистема, нефтегазоносность). Новосибирск: Наука, 1986. 216 с.

Барабошкин Е.Ю. Нижнемеловой аммонитовый зональный стандарт Бореального пояса // Бюл. МОИП. Отд. геол. 2004. Т. 79. Вып. 3. С. 44–68.

Барабошкин Е.Ю., Гужиков А.Ю., Ямпольская О.Б. Новые данные по стратиграфии пограничных отложений валанжина и готерива р. Ятрия (Приполярный Урал) // Палеонтология, биостратиграфия и палеогеография бореального мезозоя: Материалы науч. сес., г. Новосибирск, 26–28 апр., 2006 г. Новосибирск: «Гео», 2006. С. 64–66.

Басов В.А., Пчелина Т.М., Василенко Л.В., и др. Обоснование возраста границ осадочных секвенций мезозоя на шельфе Баренцева моря // Стратиграфия и палеонтология Российской Арктики. Сборник научных статей. СПб.: ВНИИОкеангеология, 1997. С. 35–48.