Часть вторая. Обзор диатомовой флоры от мезозойской до современной

Кремневый панцирь диатомовых водорослей сохраняется неопред ленно долго после смерти клетки, наиболее древние диатомеи известны .... отложений раннего мела. В позднем мелу флора диатомей уже была богатой по систематическому составу и морской по происхождению. Пресноводные диатомеи известны с позднего эоцена.

В настоящее время диатомеи распространены по всему земному шару. Они населяют пресноводные, солоноватоводные, морские, ультрагалинные водоемы и часто достигают массового развития. Встречаются также в сь рых почвах, на их поверхности, на орошаемых скалах, в дерновинках мхе и пр.

В 30-е годы текущего столетия началось использование диатомовы водорослей в стратиграфических и палеографических целях. Первые работы в этом плане появились в Скандинавии, а затем в Советском Союз Вскоре обнаружились многие преимущества метода диатомового анализ при изучении отложений третичного и четвертичного возраста. Одним в основных преимуществ является повсеместное их распространение. Диатомеи живут в широком диапазоне природных условий. Их панцири встречаются в осадках морских и континентальных водоемов крайнего севера юга и в экваториальной зоне; они накапливаются одновременно с осадкам: и являются элементами самих осадков. Таким образом, в большинстве случаев они синхронны процессу осадконакопления. Случаи вторичного залегания вследствие переотложения не столь частое явление. Богатство диатомей в отложениях является также их несомненным преимуществом по сравнению с теми ископаемыми, встречаемость которых пространственно и генетически ограничена.

Благодаря микроскопическим размерам диатомей метод диатомового анализа получил широкое признание палеонтологов. Этот метод можно было бы считать универсальным, если бы его использование не было ограничено возрастом отложений. Сфера применения метода - отложения мелового, палеогенового, неогенового и четвертичного возраста. Для пород мезозойского возраста, исключая морские верхнемеловые отложения, диатомовый анализ практического значения не имеет. Наиболее ранние находки диатомей в континентальных отложениях относятся к позднему эоцену, и пока эти данные единичны.

На первых порах огромный материал, касающийся систематического состава древних диатомей, в большинстве случаев не мог быть использован, так как не имел возрастной привязки. В ряде случаев возраст указывался ошибочно. Стратиграфическое использование диатомей стало возможным, как только появились данные, характеризующие состав ископаемых комплексов в разновозрастных отложениях. Велика заслуга в этом советских специалистов, опубликовавших руководство ."Диатомовый анализ" (1949-1950), в котором были сведены все известные материалы по современным и ископаемым диатомеям, встреченным на территории Советского Союза. В настоящем издании все разделы по ископаемым комплексам диатомей составлены заново с использованием обширного материала, накопившегося за прошедшие 20 с лишним лет со времени выхода в свет первого руководства.

Именно этот материал, полученный в последние годы в Советском Союзе и за рубежом, позволил дать четкие флористические характеристики комплексов диатомей различного геологического возраста. Анализ данных, изложенных во второй части настоящего тома,'свидетельствует, что диатомовые водоросли служат разносторонним источником информации при биостратиграфическом исследовании морских и континентальных отложений.

Различным климатическим (географическим) зонам соответствует флора определенного видового состава, таким образом, распределение диатомей подчинено климатической зональности. Представление о зональном распределении современных видов следует распространить и на древние виды. Более ярко это выражено у диатомей, населяющих морские водоемы, в меньшей степени - у диатомей континентальных водоемов. Многим пресноводным видам присуще космополитное распространение. Основным фактором, определяющим состав флоры в континентальных водоемах, является совокупность всех экологических условий, а не только температурных. Однако следует иметь в виду, что в любом руководящем ископаемом комплексе диатомей имеются не только возрастные, но и провинциальные черты. Систематическое различие комплексов нередко объясняется не столько различным возрастом, сколько принадлежностью к различным географическим поясам. Чем моложе возраст флоры, тем эти черты становятся явственнее. В неогене, плейстоцене и голоцено пространственное разнообразие природных условий усиливается, и это находит отражение в комплексах видов.

Экологические комплексы диатомей и их смена за больший или меньший отрезок времени свидетельствуют о генезисе осадков и палеогеографической обстановке за время осадконакопления. Известно, что область преимущественного развития диатомей в современных водоемах находится в поверхностном (0-100 м) слое, который иногда называют деятельным, или активным, слоем, где происходит тесное взаимодействие между водной средой и атмосферой. Именно благодаря этому диатомеи оказываются полезными ископаемыми для выяснения палеотемпературных условий времени осадконакопления. В этом отношении их вправе рассматривать как руководящих ископаемых при исследовании осадков новейшего геологического возраста. Палеоклиматические реконструкции возможны до тех пор, пока в составе диатомей имеются виды, известные в современных водоемах. Теоретически это возможно и для более древней флоры, но экология большинства ископаемых видов неизвестна или мало известна.

Следует обратить внимание на необходимость определения количественных изменений в содержании диатомей по разрезу. Эти исследования так же важны, как и определение экологических комплексов и их смены. Количественное распределение диатомей отражает палеогеографическую обстановку за время осадконакопления, так, например, в плейстоцене в связи с резкими климатическими колебаниями развитие диатомей в поверхностных водах могло усиливаться или подавляться. Количественные кривые это отчетливо показывают, их можно сравнивать друг с другом. В каждой конкретной географической зоне ход кривых по содержанию диатомей обычно близок. Поступление диатомей в осадки водоемов данной зоны может быть неодинаковым, в одних районах больше, в других меньше, но последовательная смена богатых и бедных горизонтов в колонках синхронна. Таким образом, исходя из материалов по распределению диатомей, можно стратифицировать осадки. Однако количественные кривые в каждой географической зоне следует рассматривать исходя из всей палеогеографической обстановки. Так, например, в Охотском, Беринговом и Японском морях, а также в северных районах Тихого океана в четвертичное время в эпохи похолоданий (ледниковые) осадки отличались невысоким содержанием створок диатомей. В межледниковые эпохи, наоборот, накапливались осадки, богатые диатомеями, так как в это время коренным образом улучшались условия, приближаясь к современным. В Охотском и Беринговом морях выделение "ледниковых" горизонтов облегчалось в еще большей мере, чем в Тихом океане, так как они нередко были совсем лишены диатомей. Но оказалось, что эти выводы совершенно неверны для экваториальной зоны Тихого океана, а возможно, и для других океанов, где горизонты осадков, синхронные с эпохами похолодания, оказались богаче осадков межледниковой и современной эпох. Таким образом, в экваториальных широтах палеогеографические условия в плейстоцене отличались от условий на севере Тихого океана.

При использовании диатомей как руководящих ископаемых при выяснении возраста, генезиса и стратиграфии отложений необходимо помимо тщательного таксономического изучения флоры выяснение экологических и географических условий времени осадконакопления.

В Советском Союзе флора морских диатомей мелового возраста описана в кампанских отложениях Полярного и Северного Урала. В Западной Сибири, в Поволжье и на Дальнем Востоке находки диатомей мелового возраста единичны и неудовлетворительны по сохранности.

Флора морских диатомей палеогенового возраста описана в отложениях Украины, Поволжья, Казахстана, восточного склона Урала и Западной Сибири. Палеоценовые отложения, богатые диатомеями, известны в Среднем Поволжье и на восточном склоне Приполярного, Северного и Среднего Урала, многие из них представляют собой диатомиты или диатомовые глины. Очень широкое распространение имеют диатомовые отложения эоценового, преимущественно позднеэоценового возраста. В соответствующей главе диатомеи эоценового возраста описаны по отложениям, известным в Нижнем и Среднем Поволжье, Западном и Южном Казахстане, Украинской ССР, восточном склоне Урала и Западной Сибири, диатомеи позднего эоцена-олигоцена - на северо-востоке СССР (р. Анадырь).

Области преимущественного распространения пород неогенового возраста, содержащие богатую флору диатомей, приурочены к южным районам европейской части Советского Союза и к Дальнему Востоку (Приморье, Сахалин, Камчатка, Курильские острова). Известны как морские, так и континентальные комплексы диатомей неогенового возраста. Морские диатомеи миоценового и плиоценового возраста охарактеризованы по многочисленным местонахождениям в Каспийско-Черноморской области, на Сахалине и Камчатке. Пресноводные диатомеи неогенового возраста описаны по материалам Западной Сибири, Забайкалья, Прибайкалья, Приморья, Камчатки, Закавказья, Украины и бассейна р. Камы.

В главе, посвященной диатомовой флоре плейстоценового и голоценового возраста, использованы материалы, известные главным образом для европейской части Советского Союза.

После обзора материалов по ископаемым диатомеям следует раздел о современной флоре морских и континентальных водоемов. Моря, окружающие СССР, рассматриваются по их географическому положению: северные, дальневосточные, южные и западные, а континентальные водоемы - по ботанико-географическим зонам: тундра, лесная, степная, полупустынная, пустынная и горные поднятия.