Глава VII. Роль диатомей в процессе осадкообразования в морях и континентальных водоемах (Жузе А. П.)

В современных морях и океанах, а также в водоемах суши в огромных масштабах идет осаждение кремнезема; диатомовые водоросли играют в этом процессе главную роль, они извлекают растворенный кремнезем из воды для построения своих панцирей. В настоящее время имеется большой фактический материал для разностороннего освещения этого процесса. В значительной мере он сведен в сборнике статей "Геохимия кремнезема" (1966), посвященном современным взглядам на органогенное кремненакопление в морских и континентальных водоемах. В морских водоемах кремнистые осадки накапливаются за счет не только диатомей, но также радиолярий и других кремневых микроорганизмов, тогда как в континентальных водоемах единственными организмами, поставляющими кремнезем в осадки, являются диатомеи. Таким образом, совершенно очевидна та исключительная роль, которая приходится на долю диатомей в процессе органогенного осадконакопления кремнезема. Так обстоит дело в современных водоемах, и в той же мере это должно быть закономерным для кремне- накопления в осадках геологического прошлого.

Диатомиты - породы, образованные панцирями диатомей, известны среди морских отложений с верхнего мела. Более ранние находки диатомитов неизвестны, хотя морские диатомеи встречаются с нижнего мела. Пресноводные диатомеи известны с позднего эоцена, озерные осадки типа диатомитов - с олигоцена. Находки пресноводных диатомей указаны в позднеэоценовых отложениях на севере США, в штате Вайоминг (Lohman, Andrews, 1968). Редкие находки морских диатомей в мезозойских отложениях и пресноводных диатомей в раннем палеогене - результат их плохой сохраняемости в условиях длительной фоссилизации и диагенеза осадков (Lohman, 1961). Современное распределение морских и континентальных диатомовых илов свидетельствует о том, что их образование зависит от обильного развития планктонных диатомей в поверхностном слое вод. В начальный период своего существования диатомовые водоросли, вероятно, были немногочисленны, и лишь позднее они приобрели осадкообразующее значение. По мере появления новых данных становится очевидным, что диатомеи существовали задолго до того, как они оставили след в виде диатомовых осадков. Диатомеи растворяются быстрее, чем радиолярии, и многие радиоляриты мелового, палеогенового и неогенового возраста первоначально накапливались вместе с диатомеями, которые позднее растворились. Известно, что различные модификации опала отличаются различной растворимостью (Страхов, 1966). Таким образом, вопрос о времени появления диатомовых водорослей и истории накопления диатомовых илов неясен. Значение диатомей в накоплении кремнистых илов в океанах и морях не меньше, чем фораминифер и кокколитофорид в образовании карбонатных илов.

О грандиозности этого процесса можно судить по некоторым цифрам. На площади дна Мирового океана диатомовые илы занимают несколько десятков миллионов квадратных километров. В современных классических диатомовых илах, образующихся в морях субантарктической зоны, содержится от 50 до 200 млн панцирей в 1 г, однако эти цифры не отражают целиком всего количества диатомей, так как мелкие обломки створок не подсчитываются. По весу в тех же илах диатомеи составляют от 50 до 75%. Количественные данные, характеризующие содержание диатомей в современных океанских и морских осадках, имеются в работах А. П. Жузе (1957, 1959), О. Г. Козловой (1964, 1968, 1969) для Охотского и Берингова морей, О. Г. Козловой и В. В. Мухиной (1966), А. П. Жузе, В. В. Мухиной и О. Г. Козловой (1969) для Тихого океана, О. Г. Козловой (1969) для Индийского океана. Данные этих авторов свидетельствуют о том, что диатомеи, больше чем любые другие "кремнистые" организмы, поставляют кремнезем в донные осадки. В среднем по количеству диатомей в глинисто-диатомовых морских илах получены цифры порядка 25-50 млн панцирей в 1 г.

В центральной части Калифорнийского залива в силу исключительно благоприятных условий для богатого развития диатомей в настоящее время накапливаются типичные диатомовые илы в ряде случаев с хорошо выраженной годичной слоистостью (Calvert, 1966а, 1966b). Осаждение диатомей на дно происходит с большими скоростями, что благоприятно сказывается на их сохраняемости (Round, 1968). Судя по известным диатомовым породам, благоприятная обстановка, способствующая их накоплению, существовала в районе Калифорнийского залива с мелового времени (Жузе, 1968а).

Количественные данные для диатомовых осадков в континентальных водоемах пока весьма ограниченны. Имеющиеся материалы не дают правильного представления о численности диатомей в разнотипных осадках современных и древних озер. В озерном диатомите раннеплейстоценового возраста Ленинаканской котловины (Армянская ССР) было подсчитано количество крупных створок Stephanodiscus niagarae и Cyclotella temperei, с одной стороны, и мелких Melosira - с другой; в первом случае оказалось около 100 млн створок/г, во втором - около 500 млн створок/г в зависимости от различных размеров указанных видов (Жузе, 19661, 19666).

В озерных диатомитах среднеплейстоценового возраста некоторых бес-сточных озер Кении содержание диатомей на 1 г навески зависит от вели-чины створок. В тех диатомитах, где породообразующими видами оказывались Melosira, было подсчитано 134, 63 и 52.5 млн створок/г (оз. Эль- ментейта в 80-100 км к северу от Найроби). В другом месторождении диатомита (в 60-70 км к юго-западу от г. Найроби - грабен Магади), где в составе диатомей преобладали крупные Surirella и Desmogonium, содержание диатомей не превышает 45 млн створок/г. По-видимому, эти цифры довольно типичны для озерных диатомовых осадков, как современных, так и ископаемых, тем более что в большинстве случаев в их образовании участвуют планктонные колониальные формы Melosira. Нередко озорные диатомовые илы почти на 90% состоят из планктонных видов Melosira, иногда Stephanodiscus и Cyclotella, которые также развиваются в пелагиали озер. Укажем в связи с этим на современные осадки Онежского и Ладожского озер с массовой Melosira islandica subsp. helvetica и оз. Байкал - с M. baicalensis и Cyclotella baicalensis. Для древних ископаемых зер осадкообразующими видами также являются планктонные Melosira. Stephanodiscus, Cyclotella и в прибрежной зоне Fragilaria. Бентосные диатомеи - донные формы и обрастатели - участвуют в накоплении диатомовых осадков в прибрежных районах. Однако при очень большом разнообразии видов донные диатомеи не дают столь высокой численности, как планктонные виды.