CC BY
25
Маленкина С.Ю., Иванов А.В. и др. Ихнофоссилии и палеопочвы палеоцена разрезов «Привольск»... УДК 551.781.3+551.88
DOI 10.29003/m3025.0514-7468.2022_44_2/167-179
ИХНОФОССИЛИИ И ПАЛЕОПОЧВЫ ПАЛЕОЦЕНА РАЗРЕЗОВ «ПРИВОЛЬСК» И «ШИХАНЫ» САРАТОВСКОГО ПОВОЛЖЬЯ
С.Ю. Маленкина, А.В. Иванов, И.А. Яшков, С.В. Наугольных*
Рассматриваются результаты предварительных исследований палеоценовых разрезов «Привольск» и «Шиханы» Саратовского Поволжья. Впервые приводится полное описание геологического строения разрезов, выделены ихнокомплексы, ихнофации и палеопочвы. В изученных разрезах наблюдается чередование песков и песчаников глауконито-кварцевых и кварцевых разной плотности (вплоть до кварцитовидных). Некоторые слои сильно биотурбированы, другие менее, изредка присутствуют тонкие (до 1 см) протяжённые прослои глин. Во многих слоях встречены различного размера фрагменты стволов древесины в песчаниковой «рубашке», иногда с элементами корневой системы, а также отпечатки листьев и растительного детрита; нередко встречаются фаунистические остатки. Всего в сводном разрезе 12 слоёв или пачек от 1 до 5 м каждая, общей мощностью 25-28,5 м. Вся толща пронизана разнообразными ихнофоссилиями, хорошо выделяющимися на выветрелой поверхности. По своей морфологии они разделяются на несколько групп, характерных для определённых ихнофаций и отражающих конкретные обстановки осадконакопления.
Ключевые слова: Саратовское Поволжье, палеоценовые отложения, биогенные текстуры, ихнофоссилии, палеопочвы, FPS-профили, палеогеография.
Ссылка для цитирования: Маленкина С.Ю., Иванов А.В., Яшков И.А., Наугольных С.В. Ихнофоссилии и палеопочвы палеоцена разрезов «Привольск» и «Шиханы» Саратовского Поволжья// Жизнь Земли. Т. 44, № 2. С. 167-179. DOI: 10.29003/ m3025.0514-7468.2022_44_2/167-179.
Поступила 02.02.2022 /Принята к публикации 11.05.2022
PALEOCENE ICHNOFOSSILS AND PALEOSOILS FROM THE "PRIVOLSK" AND "SHIKHANY" SECTIONS OF THE SARATOV VOLGA REGION
S.Yu. Malenkina1, PhD, A.V. Ivanov123, PhD, I.A. Yashkov4, PhD, S.V. Naugolnykh5, Dr. Sci (Geol.)
1 Lomonosov Moscow State University (Earth Science Museum);
2 Institute of Geography, Russian Academy of Sciences, Moscow;
3 Tambov State Technical University, Tambov;
4 Museum of Geology, Oil and Gas, Khanty-Mansiysk;
5 Geological Institute, Russian Academy of Sciences, Moscow
The article discusses the results of preliminary studies of the Paleocene sections "Privolsk" and "Shikhany" from the Saratov Volga region. A complete description of thegeo-
* Маленкина Светлана Юрьевна - к.г.-м.н., н.с. Музея землеведения МГУ [email protected]; Иванов Алексей Викторович - к.г.-м.н., с.н.с. Музея землеведения МГУ, с.н.с. Института географии РАН, Москва, доцент Тамбовского государственного технического университета, [email protected]; Яшков Иван Александрович - к.г.н., заместитель директора по научной работе Музея геологии, нефти и газа, Ханты-Мансийск, [email protected]; Наугольных Сергей Владимирович - д.г.-м.н., г.н.с. Геологического института РАН, [email protected].
Жизнь Земли 44(2) 2022 167-179
167
logical structure of the sections is given for the first time. Ichnoassemblages, ichnofacies and paleosols are identified. There is an alternation of sands and sandstones of glauconite-quartz, and quartz of various degrees of density (up to quartzite), mainly light dirty gray, micaceous, fine-grained, sometimes obliquely layered. Some of the layers are strongly bioturbated, others are less bioturbated, occasionally there are thin (up to 1 cm) extended interlayers of clays in the studied sections. Fragments of the wood trunks in a sandstone crust, sometimes with elements of the root system, as well as leaf imprints and plant debris, frequent remains of invertebrates are found in many layers. There are at least one well-definedpaleosol profile and several undeveloped FPS profiles (fossil paleosols). In total, there are 12 layers or beds from 1 to 5 m each in the summary section, with a total thickness of25-28.5 m. The entire section is permeated with a variety of ichnofossils that stand out on the weathered surface. According to their morphology, the ichnofossils are divided into several groups that characterize the certain ichnofacies and reflect specific sedimentation environments.
Keywords: Saratov Volga region, Paleocene deposits, biogenic textures, ichnofossils, paleosols, FPS profiles, paleogeography.
For citation: Malenkina, S.Yu., Ivanov, A.V., Yashkov, I.A., Naugolnykh, S.V., "Paleocene Ichnofossils and Paleosoils from the "Privolsk" and "Shikhany" Sections of the Saratov Volga Region," Zhizn Zemli [Life of the Earth], 2022, 44 (2), 167-179 (in Russ., abstract in Engl.). DOI: 10.29003/m3025.0514-7468.2022_44_2/167-179.
Введение. Исследование палеогеновых отложений Поволжья началось более двухсот пятидесяти лет назад и связано с именами В.Н. Татищева, И.И. Лепёхина, П.С. Палласа, П.М. Языкова, Р.И. Мурчисона, Г.А. Траутшольда, Е.И. Эйхвальда, Р. Пахта, Н. Барбота де Марни, И.Ф. Синцова, А.П. Павлова, А.В. Нечаева, Н.Ф. По-гребова, С.Н. Никитина, А.Н. Розанова, В.Г. Хименкова, Г.Ф. Мирчинка, А.Д. Архангельского, С.А. Доброва, Е.В. Милановского, Г.Н. Каменского, Н.Т. Зонова, Е.М. Ве-ликовской, Г.П. Леонова, В.В. Буцура, А.М. Сычевой-Михайловой, Е.В. Чибриковой и многих других исследователей [4]. Несмотря на это, пока ещё явно недостаточно работ с описанием конкретных разрезов палеогеновых отложений, не решены многие проблемы стратиграфии и остаётся много неизученного в этой области. Это, в частности, следы жизнедеятельности донных роющих организмов (ДРО) в осадочных толщах (ихнофоссилии) и педогенные образования. Они не только несут неоценимую информацию об обитавших здесь организмах и их образе жизни, но и являются очень важным показателем обстановок осадконакопления и служат основанием для реконструкции древнего ландшафта. Однако эти биогенные текстуры чрезвычайно разнообразны по своей морфологии, идентификация их иногда затруднена, а интерпретация часто бывает весьма неоднозначна и основана в основном на результатах наблюдения жизнедеятельности бентосных форм фауны и флоры в современных осадках.
Палеоихнология как самостоятельная научная дисциплина, занимающая пограничное положение между палеонтологией и седиментологией, сформировалась сравнительно недавно. Концепция ихнофациального анализа неразрывно связана с именем Адольфа Зейлахера, который в середине XX в. впервые осмыслил причины изменчивости следов жизнедеятельности, предложил их классификации (таксономическую, этологическую и топономическую) и ввёл понятие ихнофации [8]. В рамках таксономической классификации следы жизнедеятельности ископаемых организмов получают латинские обозначения в качестве ихнородов и ихновидов, этологическая классификация основана на типах поведения организмов, топономическая классификация описывает общую морфологию следов жизнедеятельности, способ их сохранения и их положение относительно слоистой структуры осадка. 168
Понятие ихнофации включает в себя обособленные и повторяющиеся ассоциации определённых следов жизнедеятельности, как правило, связанные с параметрами окружающей среды. После оформления концепции палеоихнологии количество публикаций, посвящённых следам жизнедеятельности, значительно возросло и продолжает увеличиваться с каждым годом, однако на русском языке существует пока лишь одно учебное пособие, так как ихнологические исследования в России всё это время проводились лишь эпизодически и не носили планомерного систематического характера [6]. В настоящее время палеоихнология со своими принципами, проблемами и методами исследований полностью сложилась как научная дисциплина, и без использования ихнофациального анализа не обходится ни одно современное седиментологи-ческое исследование за рубежом.
Палеопедология или палеопочвоведение также относительно молодая научная дисциплина, занимающая пограничное положение между палеонтологией и почвоведением, о важности которой в последние годы пишется и говорится довольно много, в частности, она необходима для реконструкции палеоклиматических особенностей, ландшафта и растительности эпохи, в которой данные почвы формировались [7]. До-четвертичные палеопочвы являются предметом специальных исследований только в последние несколько десятков лет, и работ по ним пока ещё сравнительно мало, в особенности, в России. Уровни развития палеопочв (палеопочвенные профили) имеют определённые диагностические признаки: общее строение вертикального почвенного профиля, дифференциация его генетических горизонтов, особенности микроструктуры, гранулометрический состав почв, изменение окраски за счёт гумуса и оксидов железа, наличие плотных новообразований типа карбонатных и железистых конкреций (ризоконкреций), ризолитов (фоссилизированных корней высших растений и их отпечатков, прикорневых трубок). Наличие постпедогенно-преобразованных петри-фицированных остатков корневых систем деревьев или их слепков является главным признаком, позволяющим идентифицировать ископаемые палеопочвы.
Из всего вышесказанного возникла необходимость тщательного изучения палеоценовых разрезов «Привольск» и «Шиханы» Саратовского Поволжья как наиболее перспективных с точки зрения палеоихнологии и палеопочвоведения.
Объекты и методы исследований. Изученный материал собран комплексной научно-просветительской экспедицией «Флотилия плавучих университетов» в 201521 гг. в ходе проведения обширных маршрутных работ из местонахождений «Привольск» и «Шиханы» и представлен в Музее естествознания Саратовского ГТУ имени Ю.А. Гагарина, Музее землеведения МГУ имени М.В. Ломоносова и Музее геологии, нефти и газа города Ханты-Мансийск.
Местонахождение «Привольск» находится в окрестностях г. Вольск, Саратовская область (название первоначально дано в 1977 г. Н.М. Макулбековым [5]), «Шиханы» расположены примерно в 10 км северо-западнее (здесь обнажается нижняя часть исследованных отложений) (рис. 1). Изученные разрезы характеризуются чередованием песков и песчаников преимущественно светло-серых цветов различных оттенков глауконито-кварцевых, и кварцевых разной сцементированности (вплоть до квар-цитовидных), слюдистых, мелкозернистых, в различной степени биотурбированных, участками косослоистых. Спорадически в отложениях встречаются различного размера фрагменты стволов деревьев в песчаниковой «рубашке», иногда с элементами корневой системы, растительный детрит, а также отпечатки листьев и остатки фауны. Также периодически отмечаются FPS-профили в различной степени развития, с более
Рис. 1. Расположение разрезов «Привольск» и «Шиханы» на геологической карте. Fig. 1. Disposition of "Privolsk" and "Shikhany" sites on the geological map.
тёмной окраской пород за счёт гумуса и оксидов железа, некоторые из них содержат педонодули (карбонатные стяжения), ризолиты, петрифицированные остатки корневой системы, иногда фрагменты древесины или растительный детрит.
Исследования разделились на несколько этапов. Первоначальные полевые наблюдения сопровождались фиксацией в виде фотографий и зарисовок основных обнажений и отбором ключевых образцов по всей толще разреза. Часть образцов была привезена в Музей землеведения МГУ (обр. МЗ МГУ № ВФ 14804, ВФ 14806 и др.). Второй этап сопровождался расчленением отложений на пачки, построением стратиграфических и литологических колонок. Последующий комплексный анализ текстур пород позволил выявить ранее никогда не изучавшиеся здесь ихнофоссилии и ископаемые палеопочвы (fossil paleosoils или paleosols), а также дал возможность наметить фации и обстановки формирования отложений.
Геологическая характеристика изученных отложений. Описание разрезов дано сверху вниз. Колонки разрезов представлены на рис. 2.
«Привольск». Карьер «верхний» (рис. 3а).
1. Пачка ритмичного чередования глауконито-кварцевых и кварцевых песков и песчаников разной плотности (вплоть до кварцитовидных) и степени биотурбации. В ней присутствуют протяжённые прослои глин, наблюдаются палеопочвенные профили с изменением окраски пород (рис. 3 а). Встречаются различного размера фрагменты древесины в песчаниковой «рубашке», иногда с элементами корневой системы (рис. 4е), а также отпечатки листьев (рис. 4 з) и растительного детрита, иногда остатки беспозвоночных. Из песчаников извлечен крупный уплощённый фрагмент ствола (экспонируется в Музее естествознания СГТУ). Видимая мощность 3-5 м.
Рис. 2. Схема сопоставления разрезов «Привольск» (I) и «Шиханы» (II). Слева от литологических колонок обозначены номера пачек. Условные обозначения: 1 - пески, 2 - песчаники, 3 - глины,
4 - участки косой слоистости, 5 - ожелезнение, 6 - палеопочвенный профиль, 7 - ризолиты, 8 - ихнофоссилии, 9 - растительные остатки, 10 - скопления фаунистических остатков.
Fig. 2. Correlation scheme of the "Privolsk" (I) and "Shikhany" (II) sections. Unit numbers are indicated to the left of the lithological columns. Legend: 1 - sands, 2 - sandstones, 3 - clays, 4 - areas of oblique bedding,
5 - ferrugination, 6 - paleosoil profile, 7 - rhizoliths, 8 - ichnofossils, 9 -plant remains, 10 - accumulations of faunal remains.
(.*. s- v. J >~
mm. J ... m Шгш >f. ' % / Ц '. 1
ЖЯЯВЯ1: . 5 , '
sBL&Jè*? . .'«ННЯ
Рис. 3. Общий вид разреза «Привольск».
а) Карьер «верхний», наблюдаются пачки с 1 по 4. В основании 1 прослеживается темноцветный палеопочвенный профиль, чётко видна косая слоистость в 2 пачке.
б) Карьер «нижний», обнажаются пачки с 3 по 7. Fig. 3. General view of the "Privolsk" section.
a) The "upper" quarry with observation units 1-4. The dark-colored paleosol profile is traced at base 1; oblique bedding is clearly visible in unit 2.
b) The "lower" quarry with exposed units 3-7.
а
Рис. 4. Местонахождение «Привольск»: А - Третья пачка с палеопочвенными профилями, отличающимися более тёмной окраской пород; Б - Наиболее хорошо выраженный палео-почвенный профиль (FPS) пятой пачки с множеством ризолитов (Rh) белого цвета; В - Третья пачка со сколитовыми ихнокомплексами и слаборазвитыми FPS-профилями. Нижний профиль лучше развит, в нём присутствуют фрагменты стволов древесины (белое) с элементами корневой системы (Rh); Г - Ризолит - прикорневая трубка с сохранившейся скульптурой и остатками боковых корней. В правом нижнем углу - её поперечное сечение. Масштабная линейка - 1 см; Д - Прикорневые трубки в стенке карьера (пятая пачка). В некоторых видны полости, оставшиеся от корней; Е - Остатки корневой системы на поверхности обнажения в первой пачке; Ж -Система ходов ДРО, относящихся к ихнороду Thalassinoides, на поверхности напластования; З -Отпечаток листовой пластинки растения; И - Тередолитовая ихнофация. Сверления моллюсков (Pholadidae и Teredinidae) в древесном стволе. Ходы заполнены глауконитом. Белая масштабная линия - 1 см (Обр. МЗ МГУ № ВФ 14806); К - Псилонихновая ихнофация. Доминируют субвертикальные ходы, относящиеся к ихнородам Psilonichnus и Skolithos. Изредка встречаются инкрустированные ходы Ophiomorpha и крупные ризолиты в основании пачки 5. Чёрная масштабная линия - 10 см; Л - Крузиановая ихнофация. Наиболее разнообразна по представленным ихнородам, присутствуют относительно мелкие Planolites, Palaeophycus, Arenicolites, более крупные Skolithos, Rosselia и самые крупные Thalassinoides. Чёрная масштабная линия - 10 см.
Латинскими буквами на фотографиях обозначены: A - Arenicolites, FPS - палеопочвенный профиль, M - Monocraterion, O - Ophiomorpha, P - Palaeophycus, Pl - Planolites, Ps - Psilonichnus, R - Rosselia, Rh - ризолит, S - Skolithos, T - Teredolites, Th - Thalassinoides.
Fig. 4. The "Privolsk" locality. А - The third unit with paleosol profiles distinguished by rock of darker color. Б - The most distinctive paleosol profile (FPS) of the fifth unit, with multiple white rhizoliths (Rh). В - The third unit with Skolithos ichnoassemblage and underdeveloped FPS profiles. The lower profile is better developed; it contains fragments of wood trunks (white) with root system elements (Rh). Г - A root tube rhizolith with a preserved sculpture and remnants of the lateral roots. Its cross section is in the lower right corner. Scale bar - 1 cm. Д - Root tubes inside a quarry wall (fifth unit). Some of them show cavities remaining from the roots. Е - Remains of a root system on the surface of the first unit. Ж - A system of tunnels related to the ichnogenus bottom burrowing organisms Thalassinoides on the bedding surface. З - Plant leaf imprint. И - Teredolites ichnofacies. Molluscs borings (Pholadidae and Teredinidae) in a tree trunk. The burrows are filled with glauconite. White scale line - 1 cm (Sample MZ MGU No. VF 14806). К - Psilonichnus ichnofacies. Subvertical tracks related to the ichnogenas Psilonichnus and Skolithos are dominant. Occasionally, inlaid burrows of Ophiomorpha and large rhizoliths are found at the base of the unit 5. The black scale line equals 10 cm. Л - Cruziana ichnofacies. The ichnofacies are the most diverse in the presented ichnogenes, there are relatively small Planolites, Palaeophycus, Arenicolites, larger Skolithos, Rosselia and the largest Thalassinoides. The black scale line equals 10 cm.
Latin letters on the photographs indicate: A - Arenicolites, FPS - paleosoil profile, M -Monocraterion, O - Ophiomorpha, P - Palaeophycus, Pl - Planolites, Ps - Psilonichnus, R - Rosselia, Rh - ризолит, S - Skolithos, T - Teredolites, Th - Thalassinoides.
2. Пески кварцевые светло-серые, однородные, местами косослоистые, слабо биотурбированные. Отмечены куски древесины в песчаниковой «рубашке». Средняя мощность около 1 м (сильно варьирует, местами слой фактически линзовид-ный).
3. Пачка ритмичного чередования песков и умеренно плотных песчаников с выраженной биотурбацией и признаками палеопочвенных горизонтов (см. рис. 4 а, в, и). Найден ствол (центральные «щеповидные» фрагменты с разрушенной поверхностью), а также элементы корневой системы (экспонируется в Музее геологии, нефти и газа, Ханты-Мансийск). В песчаниках нижней части пачки также обнаружены крупные фрагменты окремнелой древесины, в том числе со сверлениями моллюсков (экспонируются на 24 этаже Музея землеведения МГУ имени М.В. Ломоносова - обр. МЗ МГУ № ВФ 14804, ВФ 14806 (см. рис. 4 и)). Мощность около 3 м.
4. Пески кварцевые светло-серые, однородные. Мощность около 1 м.
«Привольск». Карьер «нижний» (см. рис. 3 б).
Повторяются пачки 3-4.
5. Пачка ритмичного чередования песков светло-серых глауконито-кварцевых и более тёмных плотных алевритизированных прослоев, с ихнофоссилиями и без них (см. рис. 4 б, д, к, л). Наблюдаются несколько ископаемых палеопочвенных профилей, отличающихся от вмещающих пород более тёмной окраской, один из которых обладает более сложным строением с дифференциацией генетических горизонтов (см. рис. 4 б). Встречаются стволы с остатками корневой системы. Мощность 4-5 м.
6. Песок кварцевый светло-серый однородный. Мощность около 1 м.
7. Пачка ритмичного чередования песков светло-серых глауконито-кварцевых и более тёмных плотных алевритизированных прослоев, с ихнофоссилиями и без них. Извлечён ствол размером 0,2x1,5 м. Видимая мощность около 4 м.
По склонам возвышенности, на которой заложены карьеры, на более низких абсолютных отметках наблюдаются плотные песчаники «шиханского» облика с характерной фауной, но разрез вскрыт крайне ограничено в мелких промоинах и противопожарных бороздах.
Карьер «Шиханы» (см. рис. 2, рис. 5).
Не исключено, что пачка 1 может быть сопоставлена с низами пачки 7 в Приволь-ском. Мощности также достаточно сильно варьируют по простиранию слоя. Более подробно послойно разрез описан в статье 2002 г. [2]. Данное описание объединяет информацию из неё и последующих наших исследований.
1. Пачка ритмичного чередования песков и песчаников разной плотности (мощность прослоев от 0,1 до 0,3 м). Подошва пачки нечёткая. Цвет отдельных прослоев варьирует от рыжего до бурого за счёт обогащения окислами железа. Песок глауко-нитово-кварцевый, слюдистый, мелкозернистый. Его прослои сильно биотурбирова-ны. Ходы ДРО светло-серые, преимущественно вертикальные, уплотнённые, хорошо заметные на выветрелой поверхности обнажения (см. рис. 5 в). Песчаник мелкозернистый, в выветрелом состоянии буро-коричневый. В нижней части слоёв песчаника
Рис. 5. Местонахождение «Шиханы»: А - Общий вид карьера; Б - Палеопочвенный профиль (FPS) с отходящими от него вниз ризолитами (Rh) белого цвета. Чёрная масштабная линия - 5 см; В - Псилонихновая ихнофация. Преимущественно субвертикальные ходы, относящиеся к ихнородам Psilonichnus и Skolithos, наблюдаемые в стенке карьера, остальные ихнофоссилии в меньшинстве. Чёрная масштабная линия - 10 см; Г - Крупный ризолит сложного строения с множеством адвентивных/придаточных боковых корней; Д - и З - Asterosoma на поверхности песчаника; Е - Отпечатки двустворчатых и брюхоногих моллюсков из «второго уровня» концентрации фоссилий в песчаниках на дне карьера. Чёрная масштабная линия - 5 см; Ж - Отпечатки листьев с этого же уровня. Чёрная масштабная линия - 5 см; И - Крупные талас-синоиды (Thalassinoides) на поверхности песчаника на дне карьера.
Латинские обозначения - см. рис. 4.
Fig. 5. The "Shikhany" locality. A - General view of the quarry. Б - Paleosol profile (FPS) with white rhizoliths (Rh) extending downward from it. The black scale line equals 5 cm. В - Psilonichnus ichnofacies. Predominantly subvertical tunnels belonging to the ichnogenera Psilonichnus and Sko-lithos, observed in the quarry wall; the remaining ichnofossils are in the minority. The black scale line equals 10 cm. Г - Large rhizolith of complex structure with many adventitious lateral roots. Д and З - Asterosoma in a sandstone surface. Е - Imprints of bivalves and gastropods from the "second level" of fossil concentrations in sandstones at the bottom of the quarry. The black scale line equals 5 cm. И -Large Thalassinoides in a sandstone surface at the bottom of the quarry.
Latin letters: see Fig. 4.
наблюдаются линзы (мощностью 5-10 см, длиной 1-5 м) более крупнозернистого тонкоплитчатого рыхлого песчаника рыжевато-жёлтого цвета. В пачке местами видна косая слоистость. На контактах прослоев (обычно неровных), реже - внутри их, наблюдаются тонкие (как правило, менее 1 см мощности) прослои глин тёмно-серого цвета. В центральной части пачки на поверхности обнажения чётко выступает прослой песчаника, интенсивно окрашенного окислами железа. По простиранию этот прослой выклинивается и исчезает, появляются линзы глин до 0,1 м мощностью. В этой пачке отмечаются палеопочвенные профили (см. рис. 5 б). Местами наблюдаются уходящие в нижележащий слой ходы ДРО и ризолиты (органоседиментационные структуры, сформированные в палеопочвах корнями растений). Подобные образования также фрагментарно наблюдаются выше. Видимая мощность пачки около 2,5 м [2].
В юго-восточной части карьера описанная пачка вероятнее всего замещается пачкой чередования песков и песчаников с глинами, местами сильно известковистыми. Здесь чаще встречаются растительные остатки в форме отпечатков листьев (т. н. «листовая флора»). В песчаниках встречены раковины двустворчатых моллюсков (устриц, гетеродонт), отпечатки листьев и побегов растений и редкие фрагменты древесины, источенной фоладами.
2. Песок зеленовато-рыжеватый (на выветрелой поверхности обнажения - грязно-зеленоватый), кварцево-глауконитовый, слабоглинистый, мелкозернистый, зонально косослоистый. К подошве постепенно переходит в подстилающий слой. Мощность около 0,5 м [2].
3. Пачка, представленная ритмично чередующимися прослоями песков и песчаников, пёстроокрашенных (от рыжих, светло-жёлтых до светло-серых оттенков), кварцево-глауконитовых, мелкозернистых. Контакты между прослоями прямые или слабо изогнутые. Песчаники в основном горизонтально слоистые, участками косо-слоистые. Они залегают прослоями и линзами; наиболее крупные из них (мощностью около 0,3 м) приурочены к кровле пачки. Средняя часть пачки наиболее обогащена окислами железа. В нижней присутствуют слоистые вытянутые конкреции, кремневые и карбонатные. Изредка встречаются прослои глин (как и в вышележащей пачке 1), латерально протяжённые, мощностью до 1 см. Вся пачка биотурбирована. Местами (особенно в песках) биотурбация развита очень значительно. Ходы ДРО разноориен-тированные и часто уплотнённые, диаметром до 2 см. Подошва пачки нечёткая. Местами наблюдаются уходящие в нижележащий слой ходы ДРО и ризолиты (вероятно, зонально сохранившиеся реликтовые фрагменты почв). Подобные образования также изредка зонально наблюдаются выше.
В прослоях песков пачки встречаются фаунистические остатки, сохранность которых не позволяет их извлекать. Остатки фауны и флоры хорошей и отличной сохранности приурочены к прослоям песчаников. В разрезе пачки наблюдается уровень скоплений остатков фауны и флоры в кровле песчаника (около 0,7-1 м ниже кровли пачки) - отпечатки морских звёзд, листьев и обрывков побегов растений, двустворчатые, брюхоногие, лопатоногие и головоногие (наутилиды) моллюски. Из фаунисти-ческих остатков определены: двустворчатые моллюски Tellina brimonti Desh., Tellina pavlowi Arkh., Tellina saratovensis Arkh., Tellina sp., Ostrea sp., Lucina sp., Cucullaea sp., Cardita sp., Cardium sp., Nemocardium sp.; брюхоногие моллюски Acteon difficilis Arkh., Aporrhais cf. thielensi G.Vinc., Natica deshayesiana Nyst., Actaeon sp.; лопатоногие моллюски Dentalium sp.; головоногие моллюски Nautiloidea.
Мощность пачки составляет около 1,5-2,5 м.
4. Песок светло-серый однородный, кварцевый, зонально косослоистый с линзо-видными прослоями плитчатых песчаников. По латерали наблюдаются изменения -появление линзовидных глинизированных прослоев. Мощность 1-1,5 м.
5. Песчаники плотные в дне карьера с многочисленными ископаемыми остатками (см. рис. 5 д-и). Наблюдаются вывороченные плиты песчаника, местами сильно окрем-нелого, тонкоплитчатого (толщиной до 2-5 см). В нём встречены отпечатки морских звёзд, моллюсков и листьев растений (см. рис. 5 е, ж) («второй уровень» концентрации фоссилий [2]). Видимая мощность около 0,5-1 м.
Комплекс двустворчатых и брюхоногих моллюсков из обоих уровней позволяет датировать вмещающие отложения танетским ярусом верхнего палеоцена, а весь разрез может быть отнесён к нижнесаратовской подсвите [2, 3, 4].
Ниже по склону по промоинам прослеживается постепенный (около 15-20 м) переход к пачке чередования песков и плотных (до кварцитовидных) песчаников кварцевых светло-серых. Такая пачка характерна в регионе для низов саратовской свиты. Она описана нами около 0,5 км севернее карьера по расположенным в долине временным оборонительным траншеям, созданным во время военных учений последних лет на полигоне. По траншеям прослеживается переход далее вниз к подстилающим алевролитам и опокам сызранской свиты палеогена.
Предварительные результаты ихнофациальных и палеопедологических исследований.
Проведённый комплексный анализ текстур изученных пород позволил выявить различные ихнофоссилии, разделяющиеся на группы:
А. Светлые (известковистые) мелкие, хаотично разбросанные в толще, местами линзовидно концентрированные, со средними размерами 0,5x3 см, различно ориентированные, сложенные глинистым тонкозернистым песком, по-видимому, Planolites и Palaeophycus, а также более редкие Arenicolites, Asterosoma, Rosselia наиболее обычны для крузиановой ихнофации (см. рис. 4 л). Часто ассоциируют с Thalassinoides и др. Крузиановая ихнофация чаще всего развивается на плохосортированных субстратах сублиторальной зоны выше базиса штормовых волн и ниже базиса обычных волн. Гидродинамика обстановок седиментации — от умеренно активной в мелководных зонах сублиторали до спокойной в относительно глубоких зонах внешней части шельфа.
Б. Система крупных (до 3-5x15 см) субвертикальных, наклонных и субгоризонтальных разветвляющихся ходов ракообразных, слабо изогнутых, относящихся к ихнородам Thalassinoides (см. рис. 4 ж, 5 и) и с инкрустированной поверхностью Ophiomorpha, с ними же ассоциируют ихнороды Monocraterion, Skolithos (сколитовая ихнофация) (см. рис. 4 в), реже Rosselia, Arenicolites, Asterosoma (см. рис. 5 д, з), более характерные для крузиановой ихнофации, типичной для сублиторальной зоны. Ско-литовая ихнофация связана со средой с высшим уровнем энергии волнения и течения и наиболее характерна для прибрежной обстановки. В некоторых случаях она может находиться и в морских глубинах на подводных песчаных конусах выноса. Субстратом, как правило, являются хорошо отсортированные пески, находящиеся в процессе постоянного передвижения, характеризующиеся различными видами косой, косовол-нистой, волнистой слоистости, свидетельствующими об относительно высокой волновой энергии или энергии потоков (приливно-отливная полоса, предфронтальная зона пляжа, бары и т. д.). Организмы реагируют на движение песчаных волн образованием глубоких, обычно вертикально ориентированных жилищ, зачастую в той или иной мере укреплённых [6].
В. Субвертикальные, 0,3-1x3-12 см с почти гладкой поверхностью, не ветвящиеся, относящиеся к ихнородам Psilonichnus и Skolithos (норы беспозвоночных животных), иногда с ними ассоциируют следы ископаемых корней растений с карбонатными или силикатными «рубашками»; отмечаются редкие Monocraterion (см. рис. 4 к, 5 в). В целом характерны для псилонихновой ихнофации (Psilonichnus Ichnofacies), которая распространена в приливно-отливной зоне (верхняя литораль и супралитораль), на рубеже морской и неморской среды. Физическая энергия среды низкая и повышается только в случае штормовых событий. Сохранение ихнофоссилий этой ихнофации возможно также в верхней зоне пляжей с песками [6].
Г. Перпендикулярные поверхности ходы (сверления), несколько расширяющиеся внутрь в разнонаправлено ориентированных фрагментах (до 1 м в длину) древесины с оплёткой железистого песчаника. Относятся к тередолитовой ихнофации (Teredolites Ichnofacies) - сверления созданы почти исключительно фоладидными и терединидны-ми моллюсками-древоточцами (Pholadidae и Teredinidae) (см. рис. 4 и).
Предварительные палеопедологические исследования выявили несколько ископаемых палеопочвенных профилей (FPS-профилей) в различной степени развития, как правило, отличающихся от вмещающих пород более темной окраской за счет гумуса и оксидов железа, вторичной педогенной карбонатизацией (педонодули), часто содержащих ризолиты, иногда петрифицированные остатки корневой системы, фрагментов стволов древесины либо растительный детрит и даже отпечатки листьев (см. рис. 4, 5). Один из профилей местонахождения «Привольск» отличается более сложным строением с дифференциацией генетических горизонтов, с большим количеством крупных субцилиндрических суживающихся к низу трубчатых ризоконкреций, спорадически встречающихся петрифицированных остатков корней и др. (см. рис. 4 б, д). Некоторые из ризолитов представляют собой наружные слепки вертикально ориентированных корней с адвентивными/придаточными боковыми корнями (см. рис. 4г, 5г). Ризолиты и другие характерные модификации текстуры почвы корнями растений очень важны для идентификации палеопочв.
Ритмичность строения разрезов, чередование глауконито-кварцевых и кварцевых песков и песчаников с редкими прослоями глин, в различной степени биотурбирован-ных в разных слоях, а также косослоистых без признаков биотурбации, периодическое появление темноцветных FPS-профилей с различной степенью развития, с ризоли-тами, иногда фрагментами древесины или растительного детрита, отражает сравнительно частые смены гидродинамического режима и обстановок осадконакопления. Комплексный анализ текстур пород и ихнофациальный анализ обнаружил закономерные периодические изменения палеообстановок от осушения и крайне мелководных условий до сублиторальной зоны.
Выводы.
• Тщательное изучение палеогеновых отложений местонахождений «Привольск» и «Шиханы», образующих почти непрерывный разрез, расширяет возможности для уточнения геологического строения палеогеновых отложений и условий их образования.
• Ихнофоссилии и палеопочвы ранее здесь не были известны.
• Впервые выделены ихнокомплексы и ихнофации, которые являются не только очень важным показателем обстановок осадконакопления, но и несут неоценимую информацию о довольно плотной заселённости субстрата и условиях существования организмов.
• В изучаемых разрезах наблюдается, как минимум, один хорошо выраженный палеопочвенный профиль и ещё несколько менее развитых FPS-профилей.
• Комплексный анализ текстур пород, ихнофациальный анализ и палеопедоло-гические исследования показали, что на исследуемой территории происходили сравнительно частые закономерные периодические смены гидродинамического режима и обстановок осадконакопления.
Благодарности и источники финансирования. Работа выполнена при финансовой поддержке государственных заданий Музея землеведения МГУ АААА-А16-116042010089-2 «Биосферные функции экосистем, их компонентов и рациональное природопользование» и AAAA-A16-116042710030-7 «Музееведение и образование музейными средствами в области наук о Земле», по теме государственного задания Института географии РАН АААА-А19-119021990093-8 (FMGE-2019-0007) «Оценка физико-географических, гидрологических и биотических изменений окружающей среды и их последствий для создания основ устойчивого природопользования», по теме государственного задания Геологического института РАН, в рамках реализации государственной программы Ханты-Мансийского автономного округа - Югры «Культурное пространство на 2019-2025 гг. и на период до 2030 года» и плана развития Музея геологии, нефти и газа на 2022 г.
ЛИТЕРАТУРА
1. Брехов В.В., Иванов А.В., Сельцер В.Б. Геологическое прошлое Вольского края: путеводитель по экспозиции Вольского краеведческого музея. Саратов: Изд-во «Научная книга», 2005. 52 с.
2. Иванов А.В., Попов Е.В., Брехов В.В., Ермохина Л.И. Необычные морские звёзды из палеогена Саратовского Поволжья // Известия Саратовского университета. Новая серия. Т. 2, вып. 1. 2002. С. 77-83.
3. Леонов Г.П. Основные вопросы региональной стратиграфии палеогеновых отложений Русской плиты. М.: Изд-во Московского ун-та, 1961. 552 с.
4. Леонов Г.П. Палеогеновая система // Геология СССР. Т. XI. Поволжье и Прикамье. М.: Недра, 1967. С. 579-603.
5. Макулбеков Н.М. Палеогеновые флоры Западного Казахстана и Нижнего Поволжья. Алма-Ата, 1977. 233 с.
6. Микулаш Р., Дронов А.В. Палеоихнология - введение в изучение ископаемых следов жизнедеятельности. Прага: Геологический институт Академии наук Чешской республики, 2006. 122 с.
7. Наугольных С.В. Пустыня Гоби приоткрывает свои секреты // Вестник РАН. 2015. Т. 85, № 12. С. 1080-1085.
8. Seilacher A. Trace Fossil Analysis. Berlin-Heidelberg-New York; Springer-Verlag, 2007. 266 p.
REFERENCES
1. Brekhov, V.V., Ivanov, A.V., Seltser, V.B., The geological past of the Volsk region: a guide to the exposition of the Volsk Museum of Local Lore (Saratov: Nauchnaya kniga, 2005) (in Russian).
2. Ivanov, A.V., Popov, E.V., Brekhov, V.V., Ermokhina, L.I., "Unusual starfishes from the Paleogene of the Saratov Volga region," Izvestiya Saratovskogo universiteta. Novaya seriya 2 (1), 77-83 (2002) (in Russian).
3. Leonov, G.P., Main issues of regional stratigraphy of the Paleogene deposits of the Russian Plate (Moscow: Izd-vo Moskovskogo un-ta, 1961) (in Russian).
4. Leonov, G.P., "Paleogene system," in Geology of the USSR, XI, Volga and Kama regions (Moscow: Nedra, 1967) (in Russian).
5. Makulbekov, N.M., Paleogene floras of Western Kazakhstan and the Lower Volga region (Alma-Ata, 1977) (in Russian).
6. Mikulash, R., Dronov A., Palaeoichnology - introduction to the study of trace fossils (Praga: Geologicheskiy institut Akademii nauk Cheshskoy respubliki, 2006) (in Russian).
7. Naugolnykh, S.V., "The Gobi Desert reveals its secrets," Vestnik RAN 85, no 12, 1080-1085 (2015) (in Russian).
8. Seilacher, A., Trace Fossil Analysis (Springer-Verlag Berlin Heidelberg, New York, 2007).
