Back Up Next

ПАЛЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ
РАДИОЛЯРИЕВЫХ СИЛИЦИТОВ РАЗРЕЗА
УРАЛЬСКОЙ СВЕРХГЛУБОКОЙ СКВАЖИНЫ (СГ-4)

Чистякова Т.М., Докучаев А.Я., Носова А.А.
ФГУП НПЦ “Недра”, Ярославль

        Во многих океанических биоценозах радиолярии играют определяющую роль в процессах взаимодействия биосферы и литосферы, в частности, в процессах органогенного осадконакопления.

        В разрезе СГ-4 максимальное количество остатков радиолярий зарегистрировано в интервале глубин 5046-5072 м на границе именновской и кабанской свит в пачке кремнистых пород (Каретин, 1998), представленных тонкослоистыми алевро-псаммитовыми туффитами и яшмоидами с текстурами подводного перемыва, микротекстурами взмучивания и оползания.

        Детали строения скелетов радиолярий практически не сохранились, что не позволяет однозначно определить их виды, однако отчетливо различимы контуры реликтов. Выявлены следующие формы сохранности реликтов радиолярий в шлифах: а) полости скелетов правильной шарообразной формы замещены скрытокристаллическим кварцем (основная форма сохранности радиолярий); б) реликты деформированы из-за вероятного тектонического воздействия на породы (глубина 5069,9 м - на контакте именновской и кабанской свит); в) полости скелетов замещены рудными минералами (до 10% реликтов); г) реликты с иглами (единичные экземпляры).

        Максимальная суммарная площадь реликтов радиолярий в шлифах наблюдается на глубине 5072,0 м. По мере перехода от ненарушенной части кабанской свиты (глубина 5072 м) к зоне контакта именновской и кабанской свит (5068,7-5070,6 м), обилие радиолярий уменьшается. Однако на глубинах 5061,9 и 5058,4 м количество радиолярий вновь несколько возрастает.

        По данным исследований современных радиолярий, размах колебаний основной части скелетов одного вида в большинстве случаев не превышает тысячных долей миллиметра. На этом основании можно полагать, что установленная для изученного интервала разреза СГ-4 вариабельность размеров реликтов радиолярий коррелирует с их видовым разнообразием.

        Как на верхней границе кабанской свиты (интервал 5070-5072 м), так и на нижней границе флишоидной толщи именновской свиты (5070-5046 м) наблюдаются колебания численности и размеров реликтов радиолярий. В кабанской свите амплитуда колебаний численности больше, чем во флишоидной толще, а амплитуда колебаний размеров – меньше.

        В изученном интервале глубин СГ-4 ниже 5070 м яшмовидные породы формировались, по-видимому, в результате осаждения SiO2, выносимого из нижележащих толщ вулканическими газами - фумаролами, деятельность которых проявляется наиболее активно в заключительную стадию извержений. Фумаролы привносили в бассейн осадконакопления значительные количества биогенных элементов, что приводило к возрастанию обилия радиолярий.

        На глубинах выше 5070 м гидродинамическая активность бассейна постепенно усиливалась, осадочно-вулканогенный тонкообломочный материал поступал в бассейн осадконакопления по склонам вулканов. В случаях возрастания поступления в бассейн осадконакопления тонкообломочного вулканогенного материала, насыщенность пород реликтами радиолярий значительно меньше, чем при возрастании активности фумарол, так как планктонные организмы усваивают биогенные элементы, содержащиеся в твердых обломочных частицах не непосредственно, а преимущественно по трофическим цепям или из разбавленных растворов.

        Таким образом, в конце вулканического цикла, которому соответствует верхняя граница кабанской свиты в разрезе СГ-4 (5072-5070 м), одним из определяющих факторов состояния экосистем могла быть активность фумарол, а в начале следующего цикла вулканической активности (именновская свита, интервал 5070-5046 м) – интенсивность поступления в бассейн осадконакопления тонкообломочного осадочно-вулканогенного материала.

        Для нормально функционирующих современных экосистем известно, что при подсчете плотности популяции на единицу площади результаты подсчета численности приводят к переоценке значения мелких организмов, а результаты подсчета биомассы - к переоценке роли крупных организмов (Одум, 1986). Другими словами, чем меньше размеры особей той или иной группы организмов, чем большей численности они могут достигать в пределах данного участка среды. Однако в пределах исследованных осадочных образований наблюдается обратная зависимость.

        Ухудшение условий жизни, например опреснение или ограниченное поступления кислорода, вызывают резкое видовое обеднение морской фауны и уменьшение размеров организмов (Рухин, 1969). При благоприятных условиях видовое разнообразие увеличивается, и крупные организмы преобладают. В исследованных отложениях, наоборот, обнаружена значимая отрицательная корреляция между размерами радиолярий и их видовым разнообразием. Аналогичные взаимосвязи наблюдаются в динамике многих современных экосистем, характеризующихся популяционным взрывом одного или нескольких видов за счет гибели большинства других. Такие изменения обычно связаны с экологическими нарушениями антропогенного происхождения, например, при сбросе богатых биогенными элементами сточных вод в естественные водоемы (Небел, 1993). При возрастании вулканической активности в палеоэкосистемах могли иметь место подобные процессы. По-видимому, этим можно объяснить периодическое возрастание насыщенности исследованных пород реликтами радиолярий.

        Необходимо также учитывать возможность изменения численности радиолярий в связи с проявлениями глобальных экологических кризисов в истории Земли. По результатам исследования граптолитовых сообществ Средней Сибири высказано предположение (Сенников, 1998), что глобальный ордовикско-силурийский биотический кризис связан с переходами мелководных аэрируемых бассейнов к глубоководным, возникновением крупных придонных течений и сменой климатов в областях денудации на прилегающей суше. Согласно существующим для разреза СГ-4 данным, условия осадконакопления кабанской и именновской свит характеризовались переходом от мелководных условий бассейна к глубоководным (Каретин, 1998). Поэтому на динамику численности радиолярий могла влиять не только вулканическая активность, но и изменение климатических, гидродинамических и других параметров среды.

        На глубинах менее 5046 м радиолярии либо вообще не встречаются, либо отмечаются единичные экземпляры очень плохой сохранности. Можно полагать, что при значительном возрастании интенсивности вулканической деятельности роль биосистем в процессах осадконакопления резко уменьшалась.