Озерные диатомеи европейской части (Жузе А. П., Лосева Э. И.)

Лихвинская межледниковая эпоха. Стратотипом лихвинских межледниковых отложений принято считать древнеозерные осадки в долине р. Оки, вблизи г. Лихвина (ныне г. Чекалин Калужской обл.). Разрез начинается ниже р. Лихвинки и протягивается в долине р. Оки более чем на 2 км. Монографическому описанию лихвинского разреза - его геоморфологии, стратиграфии, литологическому составу осадков, фауне и растительности - посвящена работа К. А. Ушко (1959). Это наиболее полная, можно сказать, исчерпывающая сводка материалов по данному разрезу. Остатки диатомей в озерных осадках изучались А. П. Жузе и В. С. Шешуковой-Порецкой (см.: Ушко, 1959). Древнеозерные отложения залегают под мореной днепровского оледенения. В их основании находятся осадки также ледникового происхождения (пески со щебнем и валунами), которые синхронизируются с окским оледенением, т. е. наиболее древним покровным оледенением Русской равнины.

Лихвинские древнеозерные слои по существу являются пока единственным бесспорным местонахождением диатомей окско-днепровской межледниковой эпохи. В озерной толще осадков различается три горизонта: нижний, средний и верхний, впервые выделенных Н. Н. Боголюбовым (1904). Нижний горизонт образуют зеленовато-серые плотные неслоистые, бедные органическими остатками глины. Диатомеи в нем крайне редки. Средний горизонт образует листоватый мергель с хорошо выраженной годичной слоистостью. Мощность его меньше метра. Листоватый мергель обычно содержит остатки фауны и флоры, здесь же встречаются диатомеи. Верхний горизонт (его мощность 8-9 м) представлен неслоистыми, черными по преимуществу, плотными глинами с сильным запахом сероводорода. Остатки диатомей сохранились только в нижней части данного горизонта.

В списке диатомей древнего лихвинского озера насчитывается 230 видов и разновидностей (Ушко, 1959). Группу доминантных видов диатомей составляют Cyclotella comta var. comta et f. lichvinensis, C. kuetzingiana со всеми разновидностями этого вида, C. meneghiniana, C. operculata, Stephanodiscus astraea, Fragilaria breuistriata, F. leptostauron, Anomoeoneis sphaerophora, Navicula oblonga, Gyrosigma attenuatum, Cymbella ehrenbergii - всего около 40 видов, которые содержатся в массе в листоватом мергеле, а выше по разрезу постепенно исчезают. В единичном числе в листоватом мергеле встречаются Stephanodiscus niagarae и Cyclotella aff. temperei.

Стадия Cyclotella соответствует начальному периоду в заселении лих-винского озера, она характерна для слабо олиготрофных условий и заметной карбонатности. Обилие Cyclotella в осадках лихвинского ископаемого озера типично для первых этапов жизни межледникового озера в условиях низких температур. С повышением эвтрофности и прогревом вод (время термического оптимума) виды Cyclotella сменились видами Melosira: M. granulata, M. islandica subsp. helvetica. Типичными элементами лихвинской флоры времени наибольшего потепления являются также Anomoeoneis sphaerophora, Stauroneis acuta, Cymbella ehrenbergii, C. aspera, C. lanceolata. Именно в это время произошло накопление листоватого мергеля за счет очень богатого развития диатомей в озере. В конечную стадию жизни озера происходит регресс в развитии диатомей, что и выразилось в их оскудении в осадках верхнего горизонта лихвинского разреза.

Лихвинский межледниковый комплекс диатомей в целом очень близок по составу видов комплексу последней (микулинской) межледниковой эпохи. В нем присутствуют озерные виды, типичные для условий обоих межледниковий на территории европейской части Союза: Fragilaria leptostauron, F. construens var. binodis, Stauroneis acuta, S. phoenicenteron, Navicula cuspidata, N. oblonga, Cymbella ehrenbergii. Однако в лихвинском озерном комплексе диатомей в отличие от микулинского сохранились в небольшом числе более древние, плиоцен-раннеплейстоценовые виды, а другая часть видов имеет заметные морфологические особенности (Cyclotella comta f. lichvinensis, С. aff. kuetzingiana). В целом лихвинская флора отличается от современной флоры в озерах средней полосы европейской части Союза. За время осадконакопления в составе диатомей произошли изменения, которые свидетельствуют о том, что относительно холодное озеро олиготрофного типа сменилось эвтрофным.

Лихвинские отложения широко распространены на территории Белоруссии. Они представлены озерными, болотными и аллювиальными толщами, которые накапливались в условиях умеренного гумидного климата среднеширотной лесной зоны. Наиболее полный разрез лихвинских отложений получен в урочище Матвеев Ров на правом берегу р. Копыси у дер. М. Александрии Шкловского р-на Могилевской обл. (Сувви, 1971). В отложениях чередуются слои мергеля и гиттии. В комплексе диатомей Матвеева Рва насчитывается 194 вида, типичных для лихвинской межледниковой эпохи и широкого географического распространения. Характерные диатомеи древнего лихвинского озера встречаются по всей толще разреза. Это Cyclotella comta var. lichvinensis, C. bodanica, C. kuetzingiana, C. melosiroides, C. meneghiniana, C. ocellata, C. operculata, C. planctonica, С. vorticosa,. C. stelligera, Stephanodiscus astraea var. intermedius.

Характерный лихвинский комплекс диатомей обнаружен в осадках, вскрытых скважиной у дер. Яченки Столбцовского р-на Минской обл. Диатомовая флора этого разреза богата по качественному составу и количеству. В отличие от Матвеева Рва здесь присутствует мелозировая флора: Melosira ambigua, M. arenaria, M. granulata var. granulata et var. angustissima f. curvata, M. italica var. italica et var. tenuissima. Наряду с Melosira участвуют многочисленные Cyclotella: C. comta var. comta et var. lichvinensisr C. kuetzingiana, C. iris, C. vorticosa, а также Stephanodiscus astraea, S. niagarae. В комплексе бентических диатомей встречаются типичные для лихвинской флоры Opephora martyi, Fragilaria brevistriata, pinnata, Anomoeo nets sphaerophora, Navicula cuspidata, N. oblonga, N. placentula, N. scutelloides, N. tuscula, Cymatopleura elliptica, Surirella biseriata, Cymbella ehrenbergii, Epithemia hyndmannii, E. intermedia.

Лихвинский комплекс диатомей встречен также у дер. Заборье в Щучинском р-не Гродненской обл., в диатомитах, обнажающихся в разрезе террасы р. Немана. Диатомеи приурочены к горизонту диатомита и к залегающим ниже ленточным глинам. По данным И. А. Купцовой, в комплексе доминируют Melosira granulata, Cyclotella comta var. lichvinensis, C. kuetzingiana var. planetophora et var. schumannii, Stephanodiscus astraea var. intermedius et var. minutula, Synedra ulna и Tetracyclus emarginatus. Общими видами с лихвинской флорой, известной в осадках, являются Cyclotella comta var. lichvinensis, С. operculata var. unipunctata, Opephora martyi, Fragilaria lapponica, F. brevistriata, Navicula oblonga, TV. tusculay N scutelloides, Cymatopleura solea. Из вымерших видов в диатомите у дер. Заборье встречена только Cyclotella comta var. lichvinensis.

В лихвинскую межледниковую эпоху в озерах вначале появлялись холодолюбивые диатомеи, которые господствовали численно до тех пор, пока озера не прогревались и не обогащались питательными биогенными элементами. В эту, следующую стадию в озерах появлялись теплолюбивые виды диатомей, типичные компоненты межледниковой флоры для водоемов умеренных широт.

Интересно заметить, что для Западной Европы известны те же закономерности в развитии озерной флоры предпоследней межледниковой эпохи, что и для территории Советского Союза. Можно привести несколько примеров в целях более обобщенной характеристики состава диатомей в средне- плейстоценовое время. Хорошо изучены ископаемые озера в Италии, в обширной области вокруг Рима, где распространена вулканогенно-диатомитовая формация плейстоценового возраста (Clerici, 1909; Maccagno, 1962; Bonadonna, 1965, 1966). Монотипная, преимущественно Cyclotella-флора, характеризует состав диатомей в основании озерных осадков. Массовой формой, подчас составляющей 90-95% от числа всех других видов, является C. kuetzingiana var. planetophora. Ей сопутствуют обычно C. meneghiniana, C. comta var. oligactis и C. actinopleurata. Диатомиты имеют четкую ленточность, что также характерно для озерных осадков лихвинского межледниковья. Детально исследованы диатомиты в древнем озере вблизи г. Брациано (округ Рима), которые накапливались со времени миндельской ледниковой эпохи, что нашло отражение в массовых скоплениях в осадках субарктической Melosira islandica и сопутствующей ей Cyclotella kuetzingiana. В условиях межледникового потепления озеро претерпело радикальное изменение режима и смену диатомей, осолонилось, обмелело, и планктонная пресноводная флора сменилась солоноватоводной: Anomoeoneis poly gramma, A. sculpta, Amphora commutata, Surirella ovalis, Diploneis incurvata, Campylodiscus echeneis, появились также галофильные пресноводные виды Rhopalodia gibba, Epithemia turgida, Cocconeis placentula. Среднеплейстоценовый возраст озерных осадков округа Рима подтверждается находками фауны млекопитающих.

Одинцовская межледниковая (межстадиальная?) эпоха. Сведения о диатомеях среднего плейстоцена не ограничиваются только лихвинским межледниковьем. Имеются единичные данные о находках диатомей в одинцовских слоях, залегающих под мореной московского оледенения (Заикина, 1961). При бурении у с. Глазово Калужской обл. были вскрыты озерные осадки, которые были отнесены к одинцовскому межледниковыо (Гричук и др., 1961). Состав диатомей претерпел заметные изменения за время существования озера.

К осадкам в слое 61-56.8 м приурочен следующий комплекс диатомей: Cyclotella meneghiniana, Fragilaria brevistriata, F. leptostauron, Didymosphenia geminata и единичные створки Navicula glasovii - вида, впервые найденного здесь. Выше по разрезу, в гиттии и в озерном мергеле, содержание диатомей увеличивается, появляются некоторые виды микулинской флоры: Cymbella diluviana (Florin, 1971), Navicula oblonga, N. schoenfeldii, N. tuscula, Fragilaria brevistriata, F. construens var. binodis, Epithemia hyndmannii, Stauroneis schulzii, Cymbella ehrenbergii, Anomoeoneis sphaerophora. Эти виды характерны для микулинского межледниковья Валдайского, Галичского и Чухломского районов (Жузе, 19396). В комплексе диатомей у с. Глазово наиболее характерным видом является Navicula glasovii, по-видимому эндемичный вид. Максимум встречаемости N. glasovii совпадает с климатическим оптимумом одинцовской эпохи. Верхняя часть разреза, отвечающая 3-й фазе в истории "глазовского" озера, приходится на время нового похолодания. Об этом свидетельствует выпадение ряда тепловодных и древних элементов (Cymbella diluviana, Navicula lacustris, N. glasovii, Cymbella parvula, Epithemia hyndmannii, Nitzschia sinuata). В одинцовское время развивались, кроме того, некоторые типичные для лихвинской межледниковой флоры виды: Stephanodiscus niagarae, S. astraea var. astraea et var. intermedius, Cyclotella kuetzingiana, C. meneghiniana, Tetracyclus emarginatus. Напрашивается вывод, что в комплексе диатомей разреза у с. Глазово совмещены черты лихвинской и микулинской межледниковых флор, что более чем вероятно, если исходить из предполагаемого возраста одинцовских отложений.

Возможным аналогом флоры одинцовского межледниковья являются диатомеи из известного разреза у дер. Пепелово близ ст. Никола-Полома Костромской обл. Возраст этих отложений и их стратиграфическое положение остаются до сих пор спорными. Первоначально они были отнесены к микулинской межледниковой эпохе К. К. Марковым (1940). В. П. Гричук (1950) и Г. И. Горецкий (1966) значительно понижают возраст озерных осадков, синхронизируя их с лихвинской межледниковой эпохой. Основанием для такого заключения явились данные пыльцевых анализов, показывающие некоторое сходство с лихвинской диаграммой, но отнюдь не их тождество. Опять-таки главным образом исходя из общности пыльцевых данных, А. И. Евсеенков и В. В. Писарева (1967) считают, что пепеловские озерные слои накапливались в одинцовскую межледниковую эпоху. В районе дер. Пепелово, в основании разреза, бурение вскрыло морену днепровского оледенения, а покрывающую озерные осадки толщу песков эти авторы генетически связывают с московским оледенением.

При таком противоречии имеющихся геологических данных очень важно определить свою собственную позицию, основанную на исследовании остатков диатомей. В озерных осадках пепеловского разреза диатомеи встречаются в массовых количествах и хорошей сохранности. Они образуют настоящий диатомит в верхней части разреза. Нижняя часть разреза представлена слоистыми трепелами, несомненно некогда бывшими диатомитом, о чем свидетельствуют единичные створки диатомей, которые в них еще сохранились, а также прекрасно выраженная годичная слоистость осадков. Со временем диатомеи подверглись растворению и диатомит превратился в трепел. Кстати сказать, слоистость диатомита выражена заметно хуже, чем трепела. Слои в диатомите нередко смяты, иногда совсем отсутствуют. Диатомеи впервые были изучены А. П. Жузе (19396). В настоящее время имеющиеся данные устарели и требуются новые и более детальные исследования этого уникального местонахождения озерных диатомей.

Осадки древнего пепеловского озера вскрываются в открытом обнажении высотой около 13 м. В основании обнажения лежат среднезернистые пески с галькой. Их перекрывает тонкий (8 см) слой древесного, сильно разложившегося торфа. Толща трепела и диатомита достигает в этом обнажении около 6 м, сверху этого разреза залегают пески. Состав диатомей сильно отличается от лихвинского. В пепеловском комплексе нет стадии Cyclotella, столь характерной для истории развития озерной флоры в лихвинскую эпоху. Не исключено, что слой трепела в основании пепеловского разреза и соответствует Cyclotella-стадии. Для пепеловского комплекса типичен планктонный состав видов Melosira (M. granulata var. granulata et var. angustissima, M. italica var. italica et var. tenuissima) и Synedra (S. acus var. angustissima, S. aff. tabulata, S. capitata). В слоях, переходных от трепела к диатомиту, среди диатомей встречаются в заметном числе такие древние виды, как Fragilaria leptostauron, Caloneis zachariasii, Neidium dubium, Cymbella diluviana, Navicula hasta, N. reinhardtii, Rhopalodia parallela. Среди Melosira преобладают тонкие, длинные и сильно изогнутые створки - признак этот характерен для раннеплейстоценовых форм Melosira.

Если рассматривать комплекс диатомей от верхних слоев диатомита к нижним, то легко обнаружить увеличение числа древних видов. Снизу вверх по разрезу отмечается также увеличение роли планктонных диатомей.

Массовая встречаемость Navicula scutelloides, N. jentzschii, Cymbella sinuata - одна из особенностей пепеловского комплекса диатомей, которая роднит его с некоторыми межледниковыми диатомитами Люнебургской пустоши ФРГ и Дании, относящимися достоверно к эмской (микулинской) межледниковой эпохе (Benda, 1963).

При детальном сравнении комплекса диатомей пепеловского озера с диатомеями в озерах Люнебургской пустоши бросается в глаза несомненное их сходство. Озерные диатомиты Люнебургской пустоши до последнего времени относились к последней межледниковой эпохе. Однако те из них, которые располагаются за границей вюрмского оледенения, теперь синхронизируются с голштинской (лихвинской) эпохой (Hustedt, 1954; Benda, Michael, 1965). К какому из межледниковий достоверно относятся озерные диатомиты Ноэ-Оэ (Neu-Ohe), Мюнстера, Петергура из Люнебургской пустоши, нам неизвестно, но состав диатомей в них очень близок к комплексу из Пепелова. Интересно заметить, что в составе диатомей пепеловской и люнебургской флоры в единичном числе присутствуют солоноватоводные виды: Navicula hungarica var. luneburgensis, N. peregrina, N. crucicula и др. Эти находки нельзя рассматривать как случайные.

При сопоставлении комплекса диатомей пепеловских отложений с комплексом видов из известных озерных отложений микулинского межледниковья (у городов Чухломы, Галича, Валдая, Плеса) можно легко убедиться, что микулинская флора лишена древних форм диатомей, характерных для пепеловского озера.

Итак, возможно, правы те исследователи, которые относят пепеловское ископаемое озеро к особой, так называемой одинцовской межледниковой эпохе. Однако для окончательного заключения требуются повторные исследования диатомей, проведенные послойно по всему разрезу с применением новейшей методики подсчета. К тому же самостоятельность одинцовской межледниковой эпохи вызывает у ряда исследователей сомнение (Марков и др., 1965).

В северо-восточных районах европейской части СССР одинцовские отложения озерного генезиса, бедные диатомеями, описывает Э. И. Лосева (1968; Девятова, Лосева, 1964). В обнажении на правом берегу р. Сулы (приток р. Мезени), в 66 км от устья, в озерных осадках мощностью 24 м, перекрытых валунным суглинком московского оледенения, встречены широко распространенные диатомеи Cocconeis placentula, Stauroneis phoenicenteron, Navicula rhynchocephala, Pinnularia lata, P. microstauron, P. streptoraphe, Gyrosigma attenuatum, Epithemia sorex, Rhopalodia sp. и др. На левом берегу р. Сулы, в 106 км от устья, в озерных голубовато-серых суглинках мощностью 2.05 м обнаружены единичные диатомеи Synedra ulna, Achnanthes lanceolata, Stauroneis anceps, Navicula exigua, Amphora ovalis, виды рода Epithemia и др.

В отличие от полного комплекса диатомей в одинцовских озерных отложениях у с. Глазово Калужской обл., комплекс из осадков на р. Суле мало выразителен, но мы сочли необходимым сообщить об этих данных, чтобы привлечь к ним внимание и побудить к дальнейшим исследованиям.

В тех же районах северо-востока европейской части СССР с озерными одинцовскими слоями сопоставляются морские отложения северной трансгрессии, залегающие под мореной московского оледенения (Девятова, 1962; Девятова, Лосева, 1964). В одном из разрезов на левом берегу р. Космы (приток р. Цильмы, Коми АССР), в 77 км от устья, в морских глинах северной трансгрессии Э. И. Лосева (1972а) зарегистрировала более 90 видов диатомей. В основании разреза диатомеи встречаются единично, в обломках и несут следы переотложения. В верхней части морских глин количество диатомей возрастает и улучшается их сохранность. Характерны следующие виды: Melosira sulcata, Hyalodiscus obsoletus, Actinoptychus undulatus, Thalassiosira gravida, Bacterosira fragilis (споры), Grammatophora arctica, Navicula distans. В меньшем числе встречаются виды, неизвестные в современном населении Белого моря: Rhaphoneis nitidat Diploneis chersonensis, D. lineata. Если первая группа, включающая холодноводные виды, численно наиболее богатая, соответствует современным условиям обитания в Белом море, то вторая группа, тепловодных видов, свидетельствует о более теплых условиях. В осадках бореальной трансгрессии в тех же районах севера европейской части СССР теплолюбивый элемент играет более существенную роль, в чем и заключается единственное принципиальное отличие описанного комплекса от бореального.