CC BY
38
'ВгаиНии, июнь, 2013 г., № 6
УДК 548.12
ДИАТОМЕИ ИЗ РАЗРЕЗОВ В БАССЕЙНЕ РЕКИ Б. СЫНА (ПРИПОЛЯРНЫЙ УРАЛ]
Э. И. Лосева
Институт геологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар; [email protected]
Изучены ископаемые диатомовые водоросли в бассейне р. Б. Сыня (левый приток р. Усы на Приполярном Урале). В одном из разрезов в оторфованных алевритах обнаружен пресноводный комплекс диатомей, который мог сформироваться в мелководном проточном бассейне.
Рассматривается также вопрос об интерпретации находок некоторых морских диатомей в четвертичных отложениях Европейского Севера. По мнению автора, эти диатомеи переотложены, то есть чужды вмещающим породам, и поэтому не могут доказывать происхождение последних.
Ключевые слова: диатомовые водоросли, комплексы, разрезы, переотложение.
DIATOMS FROM SECTIONS IN BIG SYNYA RIVER (SUBPOLAR URALS]
E. I. Loseva
Institute of Geology Komi SC UB RAS, Syktyvkar
Fossil diatoms from the Big Synya river basin (the Usa river's left tributary, Subpolar Urals) were studied. Freshwater diatom complex, which was found in the peat-aleurite sediments in one section, was formed in the running shallow water conditions.
Some marine algae in Quaternary sediments of North-Eastern Europe are discussed too. Since these diatoms were redeposited, they cannot prove the sediment genesis.
Keywords: diatoms, complexes, sections, redeposited forms.
Вот уже много лет продолжается дискуссия о генезисе и возрасте валунных толщ на Европейском Северо-Востоке. Несмотря на то, что за последние годы появилось немало новыгх данных, в частности о находках флоры и фауны в этих отложениях, исследователи не могут прийти к единому мнению. «Гляциалис-ты» по -прежнему считают валунные суглинки ледниковыми отложениями, а «маринисты» — морскими и ледниково-морскими, при этом первые все находки остатков морских организмов считают переотложенными, а вторые — находящимися in situ. Одним из методов, который дает надежную оценку условий накопления вмещающих отложений, является метод диатомового анализа. В данной статье приведу результаты изучения диатомей в разрезах бассейна р. Б. Сыня (Приполярный Урал).
До последнего времени об ископаемых диатомеях в этом регионе было мало что известно. Так, в монографии «Производительные силы Коми АССР» А. А. Чернов в разделе «Четвертичные отложения» упоминает о немногих находках диатомей: «В бассейне Б. Сыши А. И. Животов-ская отнесла к отложениям мин-
дель-рисской межледниковой эпохи толщу суглинков с многочисленными диатомеями, относящимися преимущественно к роду Melosira, и со спикулами морских губок» [1, с. 183]. Точное местонахождение и абсолютные отметки находок не указаны. Видимо, это обстоятельство (находки) явилось одним из оснований для предположения о «наступлении морской трансгрессии».
К сожалению, по этим данным нельзя судить о генезисе вмещающих отложений, поскольку выделенный ранее род Melosira впоследствии в результате таксономических преобразований типа ВасШапорИ^а (диатомовые водоросли) был разделен на три самостоятельных рода: Melosira (виды разной экологии), Paralia (морские виды) и Aulacoseira (пресноводные) [2], и неизвестно, о каком именно роде идет речь в приведенном тексте. Тем не менее можно предположить с большой долей уверенности, что имелся в виду как раз морской род Paralia, так как в четвертичных толщах Европейского Северо-Востока (вплоть до современных отложений) обломки и целые створки представителей этого рода распространены практически повсеместно.
Десять лет спустя в печати [3] появилась расшифровка данных А. И. Животовской: на р. Б. Сыня в слоистых голубоватых глинах, залегающих под мореной, она обнаружила многочисленные морские диатомеи: Melosira sulcata Kutz., M. sulcata v. biseriata Gran., M. sulcata v. sibirica Gran., M. sulcata v. radiata Grun. (по современной таксономии — Paralia sulcata (Ehr.) Cl. и P. siberica (A. S.) Crawford et Sims — вид, объединивший бывшие разновидности), а также обломки других центрических диатомей, спикулы губок и эбрии-деи.
В обн. 13 на правом берегу р. Ед-жыдъю, притока Б. Сыни (абс. отметка уреза воды 50 м) в разрезе мощностью 21.5 м, изученном А. А. Черновым, вскрыты (здесь и далее сверху вниз, мощность в метрах):
а) буровато-желтые и бурые безвалунные пески.........................1.5;
б) тонкослоистые глины ленточного типа..............................до 8.5;
в) бурые галечники с галькой (до 5—10 см в поперечнике).... до 2;
г) осыпи............................. до 3;
д) синевато-серые тонкослоистые глины с прослоями торфа.......до 4;
е) оплывина ......................... 1.5;
ж) морена................................1.
'ВгаиНии, июнь, 2013 г., № 6
*
Выполнен анализ торфа и глины. В торфе обнаружено «много диатомовых водорослей» [1, с. 193]. «Остатки диатомей из торфа были просмотрены проф. К. И. Мейером Они оказались большей частью обломками родов Pinnularia, Navícula и Cymbella пресноводного типа» [там же, с. 194]. В этих глинах и подстилающей морене микрофауна отсутствует. Все это дало основание А. А. Чернову считать глины с прослоями торфа пресноводными озерными осадками начала рисс-вюрмской межледниковой эпохи. «Глины озерного типа» отмечены и в других разрезах — на реках Б. Сыня, Лек-Роговая, Косью, в бассейне р. Б. Роговая.
Обн. 10, расположенное на правом берегу р. Б. Сыня в нижнем ее течении, в 200 м ниже устья М. Сыни (абс. отметка уреза воды 35 м, высота обнажения порядка 20 м), изучено геологами Печоро-Вычегодской стратиграфической партии в 1960— 1961 гг. [4]. Авторы привели детальное описание разреза. Вкратце строение его таково:
1) почва песчаная.................0.3;
2) суглинок, постепенно переходящий вверх по разрезу в супесь (prQ23)................................около 3;
3—7) маломощные слои глины, песка, суглинка слоистого, снова песка и суглинка (mQ^)... около 4;
8) пески (mQ^)............около 7;
9) оползни .................... более 2;
10) суглинки (glQ22)............ 3.5.
Аналитиком Нечаевой был выполнен диатомовый анализ 10 образцов в интервале глубин 1—12.2 м; в пяти из них выявлены остатки диатомовых водорослей. На гл. 12.2 м отмечен один обломок пеннатной диа-томеи и радиолярия; на гл. 8 м — единичные пресноводные (Stephanodiscus astraea v. minutulus (Kutz.) Grun., Cymatopleura solea (Breb.) Grun.), три обломка пеннатных диатомей, а также многочисленные обломки морских центрических форм, в том числе M. sulcata v. biseriata Grun. (8 экз.), Hyalodiscus sp. (umbilicus) (5 экз.) и Stephanopyxis turris v. cylindrus Grun. (1 экз.). Вместе с ними обнаружены обломки кремневых жгутиковых водорослей и радиолярий.
На гл. 6 м встречены лишь обломки морских форм; в верхних пробах (гл. 5.6, 4.8 и 1 м) — морских и пресноводных. По заключению аналитика, все морские формы диатомей
являются переотложенными. К этому можно добавить лишь то, что и пресноводные формы также, скорее всего, переотложены, поскольку они не образуют закономерного комплекса, а, видимо, откуда-то перемыты. Таким образом, остатки диатомовых водорослей в данном разрезе чужды вмещающим отложениям и не могут прояснить условия их формирования.
Мною выполнен диатомовый анализ около 40 проб (материалы В. А. Жаркова, ЗАО «Миреко», Сыктывкар) из нескольких канав и шурфов в бассейне р. Б. Сыня (см. рисунок). Практически все образцы из суглинков и песков оказались «пустыми» (в них либо остатков диато-мей не обнаружено, либо отмечаются переотложенные диатомеи, причем чаще всего в виде обломков створок).
На юге участка изучено два разреза. Так, из канавы 3035 глубиной около 11 м и заложенного ниже шурфа Ш-3035 глубиной 4 м (правый борт долины р. Б. Сыня, примерно в 5 км выше впадения р. Вылью, в 8 км к юго-востоку от ж/д станции Сыня, в 1.2 км юго-восточнее бывшего совхоза Сыня; абс. отметка поверхности 105 м; высота над урезом воды около 30 м) просмотрено 15 проб суглинков, песков с обломками фауны морских моллюсков и гравийных песков. В четырех пробах встречены фрагменты створок морских центрических диатомей Paralia и Hyalodiscus, в одной — также и пресноводная диато-мея Gomphonema.
Из близко расположенного обн. 1504 на р. Вылью (около 4 км севернее обн. 3035 и в 8 км к востоку от ж/д станции Сыня; абс. отметка бровки уступа более 100 м, уреза воды около 75 м) просмотрено также 15 образцов из суглинков верхней части разреза мощностью около 7 м. Во всех пробах обнаружены фрагменты створок мор-
ских диатомеи, причем среди них встречаются и древние, такие, как Paralia ornata Gran., P. siberica (A. S.) Crawford et Sims, Hemiaulus sp.
Два разреза изучены в северноИ части участка (обн. 1550 и 4003). В обн. 4003 (р. Еджыдъю, примерно в 8 км к востоку от обн. 13; абс. отметка уреза воды около 80 м) вскрыты две толщи.
1) слои суглинков и супесеИ (на гл. 1.7 м от поверхности)...... около 13;
2) гравиИно-галечно-песчаные отложения ................................. 4 м.
Проведен анализ двух проб суглинков с гл. 9.6—9.9 м и 9.9—10.4 м. Состав фрагментов панциреИ диато-меИ тот же, что и в других разрезах.
В обн. 1550 (карьер в 1 км от ж/д станции Юкост, в 1.5 км от берега реки; абс. отметка дневноИ поверхности 80 м) в двух пробах из четырех обнаружен комплекс пресноводных диатомеИ наряду с пыльцоИ, спора-
Схема расположения разрезов
ÂeoHHuê, июнь, 2013 г., № 6
Сводный список диатомовых водорослей из обн. 1550 (с указанием оценок их обилия и экологии)
Название вида Оценка обилия Отношение к солености
Achnanthes lanceolala (Bréb.) Grun. 3 i
Achnanthes spp. 2
Cymbella spp. 1
Epithemia sorex Kütz. 1 hl, i
Epithemia sp. 1
Eunotia sp. 1 i, hb
Fragilaria brevistríata (?) Grun. 3 i, hl
F. crotonensis Kitt. 4 hl, i
Gomphonema angustatum (Kütz.) Rabenh. 3 i, hl
G. parvulum Kütz. 1 i, hl
Hantzschia amphioxys (Ehr.) Grun. 2 i
Navícula cincta (?) (Ehr.) Ralfs 5 hl, i
N. cryptocephala Kütz. 2 i, hl
N. lanceolata (Ag.) Ehr. 1 hl, i
N. lanceolata var. tenella A. S. 1 hl, i
Navícula spp. 3
Neidium sp. (?) 1
Nitzschia communis Rabenh. 3 i, hl
N. paleacea Grun. 5 i
Nitzschia spp. 3
Opephora martyi Hérib. 1 i, mh
Pin nula ría boreal is Ehr. 1 i, hb
Р. divergens (?) W. Sm. 1 hb, i
P. interrupta W. Sm. 1 i
P. karelica Cl. 1 i, hb
P. microstauron var. brebissonii (Kütz.) A. Mayer 1 i
Pinnularia spp. (с пояска) 4
Stau roneis anceps Ehr. 1 i
Surirella angustata Kütz. 1 i
S. linearis var. constricta (?) (Ehr.) Grun. 1 i
Synedra vaucheriae Kütz. 1 i
Примечание. Оценка обилия дана по 6-балльной шкале: 1 — «единично» (1—5 створок на препарат); 2 — «редко» (6—30); 3 — «нередко» (31—60); 4 — «часто» (61—120); 5 — «очень часто» (121— 3600). Отношение к солености: галофобы (ЬЬ), отрицательно относящиеся к малейшему повышению содержания №С1; индифференты (1) — типичные пресноводные виды; галофилы (Ь1) — виды, живущие обычно в пресной воде, но встречаются и в водах с повышенной концентрацией солей; мезогалобы (тЬ) обитают в солоноватых водах.
ми, углистыми частицами, древними морскими диатомовыми водорослями (целые створки, обломки и фрагменты). На глубине 4—5 м здесь вскрыты:
1) переслаивание глин и алевритов с редким растительным детритом (обр. 1550/3)............................... 0.5;
2) глины и алевриты с торфянистым слоем в 5 мм (обр. 1550/2)... 0.2;
3) переслаивание глин и алевритов (обр. 1550/1)............................... 0.5.
В соседней траншее на уровне первых трех проб взят образец комковатых оглееных глин (обр. 1550/4).
В обр. 1550/1 диатомеи не обнаружены; в обр. 1550/2 отмечены лишь морские переотложенные формы и один экземпляр пресноводной Achnanthes oestrupii (A. Cl.) Hust. (индифферент по отношению к солености). В образцах 1550/3 и 1550/4 обнаружен однотипный комплекс пресноводных диатомей. Он довольно беден (немногим более 30 видов), но, несомненно, это не случайно попавшие створки, а именно комплекс, поскольку все эти виды существуют в сходных экологических условиях.
Об этом комплексе можно сказать следующее:
— все обнаруженные виды имеют широкий возрастной диапазон — от раннего плейстоцена (и древнее) до современных местообитаний, и поскольку морфологические различия в структуре панцирей отсутствуют, возраст вмещающих отложений по ним установить нельзя;
— это комплекс пресноводный (галофобы в солоноватых водах не обитают), характерный для слабо проточных водоемов;
— все виды — пеннатные, в основном бентосные или обрастатели;
— состав комплекса неполный, поскольку целый ряд форм не поддается определению из-за плохой сохранности створок: многие из них частично или почти полностью растворены (иногда сохранилась лишь часть контура), и, возможно, значительная масса диатомей целиком растворилась;
— морские формы подверглись в основном механическому разрушению, а пресноводные — химическому;
— диатомеи могли попасть в эти отложения и из современных поверхностных вод.
По-видимому, слоистые глины и алевриты с прослоем торфа из обн. 1550 являются продолжением толщи слоистых глин с торфом, описанной А. А. Черновым в обн. 13, где найдено много пресноводных диатомей, тем более что разрезы близко расположены (километрах в пяти) один от
другого, хотя слои с торфами находятся на разных абсолютных отметках (примерно 45 и 65 м).
Практически во всех пробах разреза 1550 встречаются древние центрические морские диатомеи широкого возрастного диапазона — от по-зднемеловых до современных. Они
ÂeciHHuê, июнь, 2013 г., № б
переотложены, поскольку чужды пресноводному комплексу, находящемуся, скорее всего, in situ, и поэтому не могут указывать ни на возраст, ни на генезис вмещающих пород — они слyчaéны.
Данные количественного химического анализа пробы 1660/3, выполненного в ООО «Центральная горногеологическая лаборатория», плохо согласуются с результатами диатомового анализа: «порода отложилась в сильнoпpеснoé мopскoé воде» (числовые данные не приведены). H могу судить, по каким показателям «сильнопресная морская» среда отличается от «пpеснoé, слабо-сoленoé». Cy^ по комплексу диато-меé среда их существования была пpеснoé, а во время их накопления мог привноситься размытый материал из других толщ.
Кроме того, засоление может быть связано и с пластовыми водами. Так, по данным А. C. Cтенинoé, изyчaвшеé состав диaтoмеé в минеральных источниках бaссеéнa р. Уса, «повышенная минерализация воды в исследованных источниках в сравнении с поверхностными водами бaссеéнa р. Усы определяет нахождение галофильных видов — Cocconeis placentula Ehr., Fragilariapinnata Ehr., Navicula protracta (Grun.) Cl., N. viridula (Kutz.) Ehr. и даже мезогало-бов — Fragilaria pulchella (Ralfs et Kutz.) Lange-Bert., Navicula gregaria Donk., N. halophila (Grun.) Cl.» [S, с.120]. Отмечено преобладание солонова-товодного вида N. halophila в источнике Еджыдъю с высoкoé минера-лизaциеé воды и повышенным содержанием хлоридов и сульфатов. Ha таких участках в сообществах «преобладают алкалифильные, гало-фильные и солоноватоводные мезо-галобные виды, адаптированные к специфическому составу минеральных вод с щелoчнoé pеaкциеé и повышенным содержанием соедине-ниé хлора, серы, натрия, кальция, органических и других веществ» [там же].
Присутствие морских диaтoмеé (чаще всего в виде обломков и фрагментов створок) — обычное явление в валунных суглинках и других литологических разностях плеé-стоценовых oтлoжениé Eвpoпеéскo-го Cевеpa. Это, как правило, постоянные включения, среди которых преобладают виды рода Paralia. Ha-
звания их, как отмечено выше, произошли от вида Melosira sulcata:
Paralia crenulata (Grun.) Gles. = P. sulcata var. crenulata Grun. = Melosira sulcata var. crenulata (Grun.) Hust. — морской вымерший вид; поздний мел—палеоген восточного склона Урала.
P. grunowii Gles. = P. sulcata var. siberica Grun. + f. radiata Grun. + f. radiolata Grun. + f. coronata Grun. = M. sulcata var. siberica Grun. — морской вымерший вид; поздний мел — палеоген восточного склона Урала.
P. sulcata (Ehr.) Kutz. = M. sulcata (Ehr.) Kutz. + M. sulcata var. biseriata Grun. — морской тихопелагический вид; характерен для шельфовой зоны морей; миоцен (Сахалин) — плейстоцен — ныне (почти повсеместно в морских бассейнах).
Кроме Paralia в отложениях почти повсеместно присутствуют «пупки» (umbilicus) створок морского рода Hyalodiscus, до вида не определимые, а также более редкие фрагменты и обломки других древних центрических морских форм. В литературе эти находки нередко интерпретируются как признак морского происхождения вмещающих отложений (невзирая на заключения аналитиков), что не соответствует истине, особенно в тех случаях, когда морские формы встречаются совместно с пресноводным комплексом.
К примеру, в одном из разрезов в бассейне Морею выявлен богатый пресноводный комплекс диатомей (156 видов и разновидностей с высокими оценками обилия), находящийся, несомненно, in situ. Вместе с ним отмечено более 20 (!) древних морских переотложенных видов [6, с. 53-65].
Исследование фитопланктона современных северных водоемов выявило следующее: «Большинство изученных водоемов принадлежит... к пресноводному типу, на что указывает преобладание индифферентных видов. Тем не менее присутствие галофильных и даже эврига-линных видов. отражает влияние повышенной минерализации. Это обусловлено как влиянием морских вод, так и засолением почв приморской тундры» [7, с. 35].
Таким образом, в оторфованных алевритах в бассейне р. Б. Сыня встречаются комплексы пресноводных диатомей, которые могли сфор-
мироваться в озерных или слабопроточных водоемах.
В других типах четвертичных отложений (в том числе и валунных суглинках) отмечается, как правило, присутствие лишь переотложенных морских диатомей (в том числе и древних), что не является доказательством морского происхождения вмещающих осадков. Механизм переотложения может быть установлен лишь с учетом результатов комплексного изучения фактического материала.
Благодарю В. А. Жаркова за предоставленные пробы, схему и материалы по геологии района.
Литература
1. Чернов А. А. Четвертичные отложения // Производительные силы Коми АССР. Т. 1. Геологическое строение и полезные ископаемые. М: Изд-во АН СССР, 1953. С. 181-218.
2. Диатомовые водоросли СССР. Ископаемые и современные / Отв. ред. И. В. Макарова. Л.: Наука, 1992. Т. II. Вып. 2. 125 с.
3. Яковлев С. А. Четвертичная система // Геология СССР. Т. II. Вологодская, Архангельская области и Коми АССР. М.: Недра, 1963. С. 682-720.
4. Климов Ю. И., Недосеев Н. А. Антропогеновые отложения и геоморфология бассейна р. Усы (правый приток р. Печоры). Отчет о работах Печоро-Вычегодской стратиграфической партии за 19601961 гг. М., 1961. Комигеолфонд, инв. № 3249.
5. Митюшева Т. П., Патова Е. Н., Стенина А. С., Лаврушин В. Ю. Биоми-нералообразование на сероводородных источниках гряды Чернышева / / Минералогия и жизнь: происхождение биосферы и коэволюция минерального и биологического миров, биоминералогия: Материалы IV Междунар. минералог. сем. Сыктывкар, Геопринт, 2007. С. 119-120.
6. Лосева Э. И. Атлас пресноводных плейстоценовых диатомей европейского Северо-Востока. СПб.: Наука. 2000. 214 с.
7. Стенина А. С., Патова Е. Н. Фитопланктон в водоемах дельты р. Печора и прилегающих территорий // Известия Коми научного центра УрО РАН. № 4, 2010. С. 28-35.
Рецензент д. г.-м. н. В. С. Цыганко
