Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Диноцисты как объект палеонтологических и биостратиграфических исследований 9
1.1. Общая морфология клетки динофлагеллат 10
1.2. Типы метаболизма 18
1.3. Жизненные циклы и размножение 19
1.4. Местообитание и некоторые особенности экологии 22
1.5. Табуляция 23
1.6. Ископаемые цисты 28
1.7. Классификационная ценность признаков динофлагеллат 34
1.8. Происхождение и эволюция динофлагеллат 36
Глава 2. История изучения диноцист палеогена 50
Глава 3. Систематическое описание палеогеновых цист динофлагеллат 63
3.1. Морфологические критерии систематики диноцист низкого ранга 63
3.2. Палеонтологическое описание 70
Глава 4. Биостратиграфия палеогена изученных регионов 100
4.1. Некоторые проблемы стратиграфии палеогена 100
4.2. Краткий стратиграфический очерк 105
4.3. Биостратиграфическое расчленение разрезов и разработка региональных биозональных шкал по диноцистам 123
4.3.1 Зауралье 125
4.3.2. Тургайский прогиб 272
4.3.3. Прикаспийская впадина 393
Том 2
Глава 5. Палеоэкологические интерпретации комплексов диноцист и биоритмостратиграфия палеогеновых отложений 3
5.1. Абиотические факторы, контролирующие распространение динофлагеллат 3
5.2. Палеоэкологическая характеристика прочих палиноморф 14
5.3. Сиквенс-стратиграфический подход в интерпретации палинологических данных 16
5.4. Палеообстановки и биоритмостратиграфические последовательности 22
Глава 6. Палеогеографические перестройки в Западной Сибири и Тургайском прогибе в течение палеогена 70
Заключение 119
Список литературы 123
Список рисунков, использованных в тексте 162
Приложение А. Фототаблицы и объяснения к ним 173
Приложение Б. Список таксонов палеогеновых диноцист, зеленых водорослей и акритарх 231
Приложение В. Список таксонов верхнемеловых диноцист 246
- Табуляция
- Краткий стратиграфический очерк
- Прикаспийская впадина
- Палеогеографические перестройки в Западной Сибири и Тургайском прогибе в течение палеогена
Введение к работе
Работа посвящена микропалеонтологическому изучению одной из
наиболее важных для стратиграфии палеогена групп фоссилий – динофлагеллат;
биостратиграфии и корреляции морских палеогеновых отложений Западной
Сибири, Тургайского прогиба и Прикаспийской впадины на основе
органикостенного микрофитопланктона. Рассматриваются палеоэкологические и палеогеографические аспекты изучения комплексов морских и наземных палиноморф.
Объектом исследований являются фоссилизованные остатки одной из групп микропланктона – цисты динофлагеллат, зеленые водоросли, акритархи, а также пыльца и споры наземных растений.
Актуальность исследований обусловлена необходимостью разработки
современных стратиграфических схем палеогена на основе зонального деления,
детальной корреляции палеогеновых отложений в отдаленных регионах России.
Важно отметить, что до введения в практику биостратиграфии диноцист в
Западной Сибири стратиграфическое расчленение палеогена базировалось на
основе дискретно распространенных микропалеонтологических групп –
фораминиферах, диатомовых водорослях, радиоляриях, а также остракодах, пыльце и спорах наземных растений, имеющих ограниченные возможности при межрегиональных корреляциях. Палеогеновые отложения расчленялись до подотдела и не были «привязаны» к ярусной системе общей стратиграфической шкалы. С началом изучения цист динофлагеллат положена основа ярусного деления палеогена обширных регионов Западной Сибири, Тургайского прогиба, юга Русской платформы. Исследования динофлагеллат в европейских ярусах палеогеновой системы показали, что эти представители органикостенного планктона характеризуются высокими темпами эволюционного развития, значительным таксономическим разнообразием, высокой встречаемостью в породах, что делает их незаменимыми при стратификации некарбонатных терригенных толщ. Изучение диноцист перспективно для корреляции осадков бореальной области с разрезами карбонатных отложений юга Русской платформы.
Цель работы. Создание биостратиграфической основы для расчленения
и детальной корреляции морских палеогеновых отложений эпиконтинентальных
бассейнов Западной Сибири, Тургайского прогиба и юга Русской платформы по
результатам изучения органикостенного микрофитопланктона. Уточнение
стратиграфии отложений морского палеогена на основании изучения диноцист,
выявление палеоэкологических закономерностей в распространении
органикостенного микропланктона и палеогеографические реконструкции Западносибирского и Тургайского бассейнов в палеогене, а также сопоставление биозональных шкал по диноцистам со шкалами по другим палеонтологическим группам.
Задачи исследований. 1. Изучение опорных разрезов палеогена Зауральской части Западной Сибири, Тургайского прогиба и Прикаспийской
впадины. 2. Морфологическое исследование цист динофлагеллат, их систематики и детальный стратиграфический анализ комплексов; ревизия полученных ранее материалов. 3. Разработка зональной шкалы палеогена по результатам изучения диноцист в регионах и сопоставление ее со шкалой по наннопланктону. 4. Выявление закономерностей динамики видового разнообразия органикостенного микропланктона в конкретных разрезах и установление ее взаимосвязи с трансгрессивно-регрессивными ритмами палеогена. 5. Выявление периодов морского сообщения Западносибирского и Туранского морей через Тургайский пролив в палеогеновое время с использованием зональной шкалы по диноцистам.
Материал. Основой для диссертационной работы послужила коллекция образцов из разрезов скважин, карьеров и обнажений, собранная автором в полевых экспедициях по Зауралью, Тургайскому прогибу и Поволжью, начиная с 1986 года. В работе использованы пробы керна скважин, предоставленные А.П. Левиной, В.Г. Прониным, В.Н. Беньямовским, Д.П. Найдиным, В.А. Мусатовым. В процессе работы автор использовала образцы из стратотипов маастрихтского и зеландского ярусов в Дании, переданные Д.П. Найдиным. Автор изучила мацераты нескольких проб из скв. Комсомольская К-14, предоставленные Л.Б. Бакиевой. Коллекция изученных мацератов насчитывает около 900 образцов из 36 разрезов.
Методы исследований. Химическая обработка образцов проводилась по общепринятой методике (Методические рекомендации..., 1986) и включала несколько этапов. (1) Навеска породы 150 г обрабатывалась 10% соляной кислотой для растворения карбонатов кальция с последующей промывкой осадка до нейтральной реакции. (2) Осадок заливался пирофосфатом натрия (Na4P2O7x10H2O) для дисперсии глинистой компоненты и промывался несколько раз с целью удаления тонкодисперсных глинистых частиц. (3) Осадок был центрифугирован с калий-кадмиевой тяжелой жидкостью (K2CdI4) удельным весом 2.25 для извлечения палинологических остатков. (4) Мацерат на последнем этапе обрабатывался 10% плавиковой (HF) кислотой с последующей промывкой водой для удаления кремнистых фрагментов. Глицериновый мацерат изучался под микроскопом Carlzeiss Jena в проходящем свете с увеличением х400, х600. Микрофотографии палинологических объектов выполнены с помощью цифровой камеры Nikon 4.5.
Видовая диагностика цист динофлагеллат проводилась в соответствии с классификационной системой R.A. Fensome et al. (1993). Краткое обсуждение новой классификации ветцелиеллоидных (Williams et al., 2015) предпринято в работе. Биостратиграфическое расчленение разрезов по диноцистам выполнено на основе стандартной зональной шкалы, разработанной для палеогена СевероЗападной Европы (Luterbacher et al., 2004, Vandenberghe et al., 2012).
Статистическая обработка установленных палинокомплексов
проводилась с определением относительного содержания наземных (пыльцы и спор) и морских (диноцисты, акритархи, празинофиты) палиноморф. При построении диаграмм стратиграфического распространения видов использовались усредненные показатели встречаемости диноцист в планктонной ассоциации:
спорадически встречаемые, менее 10%, менее 30% и более 30%. Для анализа
обстановок осадконакопления и выявления биоритмостратиграфических
закономерностей учитывались число таксонов планктона с определенными морфологическими признаками, конкретные палеоэкологические группировки диноцист, а также соотношение морских и наземных палиноморф.
Защищаемые положения. 1. В разрезах морского палеогена Зауралья, Тургайского прогиба и Прикаспийской впадины выявлены комплексы фоссилизованных цист динофлагеллат, включающие 409 видов, в том числе 29 новых, из 120 родов, восьми семейств и трех порядков (Gonyaulacales, Peridiniales, Uncertain).
2. Для территории Зауралья, Тургайского прогиба и Прикаспийской
впадины разработаны региональные шкалы по диноцистам для датского,
зеландского, танетского ярусов палеоцена, ипрского, лютетского, бартонского,
приабонского ярусов эоцена, состоящие из 25 подразделений в ранге зон и слоев с
диноцистами, сопоставленные со стандартной (Североевропейской) шкалой по
диноцистам и наннопланктонной зональной шкалой Прикаспийской впадины.
-
На основе палеоэкологического анализа комплексов диноцист с учетом данных по акритархам, пыльце, спорам наземных растений и литологии установлено, что отложения Прикаспийской впадины в палеогене формируются в мелководных обстановках внутреннего шельфа с многочисленными островами и характеризуются последовательностью осадочных серий и соответствующих планктонных ассоциаций динофлагеллат, сопоставимых с ритмами третьего порядка сиквентной хроностратиграфической шкалы Харденбола Da-1–Lu-1.
-
Установлено три этапа взаимосвязи Палеоарктики, Западносибирского, Южно-Тургайского бассейнов в палеогене через Тургайский пролив: (1) в дании и зеландии сообщение палеобассейнов через Тургайские «ворота» отсутствовало или было ограничено, поэтому территория Зауралья была связана только с Палеоарктическим бассейном; (2) в позднем танете и ипре связь Палеоарктического океана с Туранским морем осуществлялась свободно через Западносибирское море и Тургайский пролив; (3) в лютете, бартоне и приабоне Западносибирский бассейн изолирован от Палеоарктики, но связан с Южно-тургайским морем.
Научная новизна. Данная работа представляет собой первое детальное
биостратиграфическое и палеонтологическое исследование органикостенного
микропланктона (диноцист) палеогеновых отложений Зауралья, Тургайского
прогиба и Прикаспийской впадины. Выявлен полный таксономический состав
ассоциаций диноцист, сделано морфологическое описание ряда новых видовых
таксонов. Предложена зональная схема биостратиграфического расчленения
палеогеновых отложений по диноцистам, представляющая основу для детальных
межрегиональных корреляций. Зональное деление по диноцистам сопоставлено
со шкалой по наннопланктону в разрезах Прикаспийской впадины и шкалами по
другим группам биоты в Тургайском и Западносибирском регионах
(фораминиферы, радиолярии, эласмобранхии).
Биостратиграфическое обоснование возраста по диноцистам и ярусное
датирование впервые получены для талицкой, серовской, ирбитской, нюрольской, тавдинской свит, шадринских, першинских слоев Зауралья; соколовской, качарской, полосатой толщ, тасаранской, саксаульской и чеганской свит Тургайского прогиба; алгайской, цыгановской, сызранской, новоузенской, казталовской, бостандыкской, коптерекской, байлисайской, шолаксайской, шубарсайской свит Прикаспийской впадины.
Впервые на разрезах палеогена Прикаспийской впадины показана цикличность видового разнообразия диноцист и акритарх, отражающая последовательность трансгрессивно-регрессивных ритмов, которая составляет основу биоритмостратиграфического расчленения. В работе выполнены палеогеографические реконструкции Западносибирского и Тургайского бассейнов на основе расчленения и корреляции конкретных разрезов по биозональной диноцистовой шкале.
Практическое значение. С палеогеновыми отложениями Западной
Сибири, Поволжско-Прикаспийского субрегиона связаны месторождения
марганца, железных руд, россыпного циркония, кремнистого сырья, кирпичных и
керамзитовых глин, строительных и стекольных песков, песчано-гравийных
материалов, запасы подземных вод. Проведенные исследования позволяют
детализировать стратиграфическую схему палеогеновых отложений этих
регионов, детально характеризовать конкретные обстановки осадконакопления,
что является важным условием для целенаправленных поисковых работ. Для
Западносибирского региона диноцисты приняты в качестве ведущей группы для
расчленения и корреляции палеогеновых отложений (Унифицированные…, 2001),
поэтому предложенная зональная шкала должна быть учтена при ее доработке.
Палинологические заключения сделаны в ряде договорных работ с
Гидроэкспедицией, Курганской съемочной партией ПГО «Уралгеология», другими геологическими организациями.
Публикации и апробация работы. По теме диссертации опубликовано индивидуально и в соавторстве 80 работ, в том числе – 14 в рецензируемых научных журналах, из которых 12 входят в рекомендованный перечень ВАК, 2 монографии. Основные результаты исследований были представлены на 20 научных конференциях, семинарах, и симпозиумах. Среди них – Всероссийские палинологические конференции (VI, VII, IX, X, XI, XII, XIII); «3-и Яншинские Чтения», Москва, 2003; X Сессия ВПО, С-Петербург, 2003; Сессия УПО, Симферополь, 2008; Симпозиум по палеогену «Preparing for Modern Life and Climate», Бельгия, г. Левен, 2003; Научно-практические конференции, Екатеринбург, 2003, Саратов, 2004, Уфа, 2006; VI Уральское литологическое совещание, Екатеринбург, 2004; Мемориальные Научные Сессии, посвященные памяти В.Н. Сакса, Новосибирск, 2006, 2011; Топорковские Чтения, Казахстан, г. Рудный, 2006; Палеогеновая конференция «Climatic and Biotic Events of the Paleogene», Новая Зеландия, Веллингтон, 2009; IV Французский Конгресс по стратиграфии «Strati-2010», Париж, 2010; Всероссийское совещание «Общая стратиграфическая шкала России: состояние и проблемы обустройства», Москва, 2010. Исследования поддержаны грантом РФФИ 06-0564780 (руководитель).
Объем и структура работы. Диссертация, объемом 728 страниц, состоит из введения, 6 глав, заключения и списка литературы, содержит 148 рисунков, 38 фототаблиц и объяснения к ним. Список литературы включает 466 наименований.
Табуляция
Общепринято, что термин «табуляция» обозначает расположение текальных пластинок. Однако, поскольку текальные пластинки развиты в амфиесмальных везикулах и существуют виды динофлагеллат, у которых везикулы не содержат пластинок (голые клетки), то табуляция соответственно обозначает расположение амфиесмальных везикул (с пластинками или без них).
Текальные пластинки примыкают друг к другу по линейным швам обычно с угловатыми или скошенными границами. Как правило, текальные пластины состоят из целлюлозы и пронизаны порами трихоцист. Их поверхность несет дополнительную орнаментацию – сетку, бугорки, бороздки, гребни; развитие этих признаков варьирует в течение жизненного цикла клетки.
Рост клетки и увеличение площади ее поверхности связаны с краевым ростом пластинок – поясов роста пластин. У некоторых динофлагеллат (динофизиодный и пророцентроидный типы) увеличение поверхности происходит по единственному поясу роста – сагиттальному шву. У гониаулакоидных и перидиниодных динофлагеллат пояски роста приурочены к отдельным швам преимущественно на боковых и дорзальной поверхностях, и, как правило, отсутствуют в области сулькуса. Причем, у гониаулакоидных рост происходит на одной из двух контактирующих пластин, а у перидиниодных обе соприкасающиеся пластины участвуют во вторичном росте. Ширина поясков роста сокращается в направлении от цингулюма к полюсам клетки.
Для динофлагеллат выделено шесть основных типов табуляции (Рисунок 7): гимнодиниодный, суэссиодный, гониаулакоидно-перидиниодный, нанноцератопсиодный, динофизиодный, пророцентроидный (Fensome et al., 1993).
(1) Гимнодиниодный тип характеризуется мелкими многочисленными амфиесмальными везикулами, которые расположены произвольно либо широтными сериями, в этом случае их более десяти.
(2) Суэссиодный тип табуляции представлен текатными формами динофлагеллат, у которых пластинки расположены в семи–десяти широтных сериях. Количество пластин в сериях и даже количество серий имеет тенденцию варьировать. Цингулюм выражен и содержит одну или две широтных серий пластин. Ископаемый род Suessia и современный род Symbiodinium имеют суэссиодную модель табуляции.
(3) Гониаулакоидно-перидиниодный тип табуляции отражен амфиесмальными везикулами, которые содержат хорошо развитые текальные пластинки, расположенные в пяти или шести широтных сериях и одной продольной серии сулькуса. Здесь уместно отметить, что существует несколько морфологических систем, описывающих табуляцию динофлагеллат (Taylor, 1979, 1980; Eaton, 1980; Evitt, 1985, Edwards, 1990). Сопоставление морфологических систем приводится в работе Е.Б. Пещевицкой (2010).
Система номенклатуры пластинок, предложенная C. Kofoid (1907, 1909), используется наиболее часто и принята в данной работе. Кофоид выделил четыре поля поверхности клетки («landmarks»): сулькус, цингулюм, апекс (обычно определяемый положением апикальной поры или апикального порового комплекса) и антапекс. Согласно терминологии системы Кофоида, пластинки, контактирующие с апикальным поровым комплексом, называются апикальными; пластинки в области антапекса образуют антапикальную серию. Пластинки, непосредственно прилегающие к переднему краю цингулюма, именуются прецингулярными, а ряд пластин, контактирующих с задним краем цингулюма, обозначены постцингулярной серией. Промежуточные пластинки, расположенные между прецингулярной и апикальной серией, а также между постцингулярной и антапикальной серией, называются соответственно передними интеркалярными и задними интеркалярными пластинками. В системе Кофоида отдельные пластинки в каждой широтной серии нумеруются, начиная от пластинки, ближайшей к средне-вентральному по ло жению (направо о т сулькуса) параллельно поп еречному жг утику, то есть против часовой стрелки в апикальном положении клетки.
Выделенные широтные серии пластин обозначены символами (Рисунок 2): апикальные (), прецингулярные (), цингулярные (с), постцингулярные (), антапикальные (), пластинки сульк уса (s), передние интеркалярные (а), задние интеркалярные (р). Количество пластин в серии с соответствующим символом серии, начиная с апекса и заканчивая антапикальной серией, образуют формулу табуляции. Пластинки, образующие сулькус, обозначаются: передняя сулькальная (as), правая вставочная сулькальная (ras), правая сулькальная (rs), левая сулькальная (ls), задняя сулькальная (ps).
На рисунке 8 показана стандартная гониаулакоидная табуляция, спроецированная в окружность; ее формула: 1Po, 4, 6, 6c, 5s, 6, 1p, 1. Гониаулакодная модель отражает такие специфические черты, как асимметричная первая апикальная пластинка и две асимметричные «антапикальные» пластинки, которые обозначаются как одна антапикальная (1) и задняя интеркалярная (1р). Типичная формула перидиниодных форм: 4, 3а, 7, 5-6с, 5, 2. Отличительные признаки табуляции перидиниодных – присутствие первой симметричной апикальной пластинки (1) и сравнительно симметричных антапикальных пластин (1 и 2). Гониаулакоидно-перидиниодная табуляция наиболее распространена среди ископаемых динофлагеллат. Около 500 ископаемых родов входят в порядки Peridiniales и Gonyaulacales.
(4) Динофизиоидная табуляция (Рисунок 7) включает цингулюм и сулькус; пластинки могут быть отнесены к четырем широтным сериям. Главным отличительным признаком динофизиодной табуляции является разделение теки на две половины зубчатым стреловидным швом; этот шов, вероятно, гомологичен линии деления гониаулолакоидных-перидиниодных форм. Динофизиодная табуляция обычно консервативна; четыре широтные серии обычно объединяют 18 или 19 пластинок, из них по 4 пластинки образуют цингулюм, сулькус, эпитеку и гипотеку.
(5) Нанноцератопсиодная табуляция (Рисунок 7) известна для одного ископаемого юрского рода динофлагеллат и, возможно, является связующим звеном между гониаулакоидно-перидиниодной и динофизиодной табуляцией. Цингулюм разделяет клетку на «динофизиодную» гипотеку и «гониаулакоидно-перидиниодную» эпитеку. Сагиттальный шов ограничен гипотекой и делит ее на две крупные пластинки. С вентральной стороны шов раздваивается и окружает клетку вдоль нижней границы цингулюма. Эпитека образована двумя широтными сериями пластин, которых обычно десять, и апикальным поровым комплексом.
(6) Пророцентроидная табуляция (Рисунок 7), в отличие от всех других моделей, характеризуется отсутствием цингулюма, сулькуса и апикальным расположением основания жгутика (десмоконтный тип, по Taylor, 1987), что обусловливает боковое поступательное перемещение клетки. Панцирь состоит из двух крупных пластин-створок и группы мелких пластинок (от восьми до 12), окружающих две крупные поры на переднем конце клетки, апикальную и жгутиковую. Две крупные створки контактируют вдоль зубчатого шва, который, вероятно, гомологичен сагиттальному шву динофлагеллат динофизиодного типа и шву деления клеток гониаулакоидно-перидиниодного типа. Одна створка (правая) более выпуклая в области околожгутиковых пластинок.
Оболочки динофлагеллат содержат амфиесмальные везикулы, обычно включающие текальные (целлулоидные) пластинки. Расположение пластин позволяет выделять шесть основных типов табуляции, имеющих важное систематическое значение. Среди ископаемых динофлагеллат наиболее распространенным является гониаулакоидно-перидиниодный тип табуляции. Обычно при изучении ископаемых цист используют систему номенклатуры К. Кофоида.
Краткий стратиграфический очерк
Западно-Сибирская плита
Изучаемые регионы относятся к разным бассейнам седиментации, поэтому эта часть работы посвящена краткой характеристике палеогеновых отложений Зауралья как части Западно-Сибирской плиты, Тургайского прогиба и Прикаспийской впадины. ЗападноСибирская равнина представляла собой в палеогене обширный бассейн осадконакопления, в отдельных частях которого формировались разнофациальные осадки, от мелководно-прибрежных до типичных морских, достигая мощности в отдельных районах до 700 м. ЗападноСибирское море классифицируется как система «море-пролив», соединявшееся в палеогене с Палеоарктическим океаном на севере и с морями Туранской плиты через Тургайский пролив на юге (Гроссгейм, Хаин, 1975; Шацкий, 1978; Найдин, 2001; Беньямовский, 2003). Строение и литологический состав структурных этажей осадочного чехла палеогена обусловлены направлением морских трансгрессий, влиянием сил Кореолиса, эвстатическими колебаниями уровня Мирового океана, развитием групп биоты, характерных для Бореального пояса. Эти основные положения прияты во внимание при разработке современной стратиграфической схемы палеогена Западно-Сибирской равнины (Унифицированная..., 2001).
Палеогеновые толщи в Зауралье были открыты А.П. Карпинским еще в 80-е годы девятнадцатого столетия. Планомерное изучение этих отложений началось в середине 20-го века в ходе проведения геолого-съемочных и нефтепоисковых работ. Первая Унифицированная стратиграфическая схема палеогеновых отложений Западной Сибири, принятая в 1956г., создана усилиями больших коллективов геологов-стратиграфов и палеонтологов. Огромную роль в разработке региональной стратиграфии и палеонтологическому обоснованию литостратонов сыграли исследования З.Т. Алескеровой, А.К. Богдановича, Б.Е. Антыпко, П.Ф. Ли, Т.И. Осыко, А.П. Сигова, Ф.Г. Гурари, А.Е. Еремеевой, А.И. Кротова, В.А. Лидера, В.А. Мартынова, В.П. Никитина, Г.Н. Папулова, Н.Н. Субботиной, С.А. Чирвы, Р.Х. Липман, А.П. Жузе, Т.К. Шибковой, С.Д. Рабиновича, В.П. Ренгартена, И.М. Покровской, Т.Ф. Возженниковой и многих других. Результаты этих работ обобщены в стратиграфическом очерке по стратиграфии Западно-Сибирской плиты В.А. Мартыновым, А.П. Сиговым, С.А. Чирвой в томе «Палеогеновая система» серии издания «Стратиграфия СССР» (1975). Важным достижением этого этапа исследований было выделение и прослеживание в регионе основных литостратонов морского палеогена – талицкого, люлинворского и тавдинского горизонтов.
Более поздними исследованиями М.А. Ахметьева, В.Н. Беньямовского, Э.М. Бугровой, В.М. Подобиной, З.И. Глезер, Н.И. Стрельниковой, Т.В. Орешкиной, Э.П. Радионовой, И.А. Кульковой, О.Н. Васильевой, Н.И. Запорожец, Г.Э. Козловой, Э.О. Амона, И.А. Николаевой предпринято детальное биостратиграфическое расчленение и датирование региональных литостратонов. В Унифицированной региональной стратиграфической схеме палеогеновых и неогеновых отложений Западно-Сибирской равнины 2001 г. региональные литостратоны соотносятся с международными ярусами благодаря использованию модифицированных схем по кремнистому планктону (радиоляриям, диатомовым водорослям) и внедрению в практику биостратиграфических исследований цист динофлагеллат. В Зауралье эта группа изучалась автором, начиная с 1990г.
Морские палеогеновые отложения на Западно-Сибирской равнине распространены от Ямала на севере до бассейна р. Уй и Предалтайской зоны на юге; от Уральского горного хребта на западе до рек Ваха и Тыма на востоке. Регион разделен на 11 структурно-фациальных зон (Унифицированная…, 2001). Зауральский структурно-фациальный район, именуемый в данной работе как Зауралье, протягивается узкой полосой вдоль Уральского хребта в диапазоне 60–66 в.д. и 55–65 с.ш. К зауральскому району примыкает с севера Ямало-Тазовский, с востока – Центральный и Ишимский районы. Литологическое строение разреза в Зауралье более контрастное, чем в Центральной зоне. В палеоцене и эоцене здесь отлагались мощные толщи опок, чистых диатомитов, которые к востоку замещаются более однородным глинистым типом разреза.
Основным региональным стратиграфическим подразделением, имеющим корреляционное значение, является горизонт. В морском палеогене Западной Сибири выделены три горизонта – талицкий, люлинворский и тавдинский. В состав талицкого горизонта входят талицкая, марсятская и ивдельская свиты. Талицкая свита выделена З.Т. Алескеровой, Т.И. Осыко в Зауралье, вблизи пос. Талица Свердловской области в 1956 г. (Стратиграфический…, 1982). Талицкая свита мощностью до 100 м занимает большую часть территории Зауралья, она также широко развита в центральном районе, латерально замещаясь на Ямале и Пур-Тазовском районе мелководной тибейсалинской свитой. В Зауралье свита делится на две подсвиты: нижнюю, представленную темно-серыми опоковидными алевритистыми глинами, и верхнюю подсвиту, образованную более чистыми, пластичными, плотными, почти черными тонкослоистыми глинами с прослоями глинистых песчаников.
Марсятская и ивдельская свиты развиты только на северо-западе Зауралья. Марсятская свита, мощностью до 85 м, сложена серыми и темно-серыми кремнистыми опоковидными глинами, аргиллитами, диатомитами; в ее нижней части местами обособляется полуночная пачка мощностью до 20 м, содержащая марганцевые руды. Ивдельская свита, мощностью до 115 м, представлена темно-серыми и серыми глинистыми алевролитами, глинами, аргиллитами с прослоями опок.
Породы талицкой свиты содержат фораминиферы, радиолярии, диатомовые водоросли, остатки кремневых губок, диноцисты, комплексы пыльцы и спор. В диатомитах марсятской свиты установлены богатые комплексы диатомей, радиолярий. Возраст талицкой и ее фациальных аналогов – марсятской и ивдельской свит – определен как датский, зеландский и самые низы танета (Унифицированная…, 2001).
Люлинворский, наиболее значительный по мощности, горизонт палеогена в Зауралье состоит из двух свит: серовской и ирбитской; главной качественной характеристикой этого горизонта является высокая кремнистость слагающих его пород. Нижний контакт люлинворского горизонта с нижележащим талицким обычно отчетливый, резкий, с признаками трансгрессии, а в верхах горизонта наблюдается увеличение алевритового материала. К востоку, в центральных районах Западной Сибири, серовская и ирбитская свиты замещаются однотипными отложениями люлинворской свиты, подразделяющейся здесь на три подсвиты. Современный стратиграфический анализ комплексов биоты отложений люлинворского горизонта Западной Сибири сделан коллективом авторов (Ахметьев и др., 2001а, б).
Серовская свита образована серыми и светло-серыми опоками, глинистыми опоками, кремнистыми опоковидными глинами и песчаниками мощностью до 100 м. Серовская свита установлена также в Зауралье коллективом авторов (А.Е. Еремеева, Ф.В. Киприянова, А.И. Кротов и др., 1956, цит. по Стратиграфический…, 1982). В центральном и восточном районе низменности серовской свите соответствует нижняя подсвита люлинворской свиты. Породы серовской свиты бедны органическими остатками; здесь обнаружены комплексы радиолярий, диатомей, силикофлагеллат и диноцист. Серовская свита относится к танетскому ярусу верхнего палеоцена (Унифицированная …, 2001).
Ирбитская свита, мощностью до 260 м, сложена светлыми, беловато-желтоватыми диатомовыми глинами, диатомитами, трепелами, кремнистыми глинами с прослоями глинистых опок; к верхам свиты наблюдается увеличение содержания алевритового материала. Ирбитская свита выделена А.П. Сиговым в 1956 г. по р. Ирбит (Стратиграфический…, 1982). В стратиграфической схеме ирбитской свите Зауралья соответствуют средняя и верхняя подсвиты люлинворской свиты центрального района Западной Сибири. Эти отложения содержат комплексы фораминифер, радиолярий, диатомовых, силикофлагеллат, диноцист, пыльцы и спор наземных растений. Согласно схемам, ирбитская свита отвечает ипрскому и лютетскому ярусам эоцена.
Следующая по разрезу нюрольская свита выделена С.Б. Шацким (1969, цит. по Стратиграфический ..., 1982) в ряде районов Сибири как глины желтовато-зеленые, тонкоотмученные, слабо опоковидные, с прослоями алевритов мощностью 15–80 м. В стратиграфической схеме (2001) показана как верхняя подсвита люлинворской свиты, датируемая лютетским ярусом. Сложные литолого-фациальные замещения в пределах люлинворской и тавдинской свит обсуждаются многими авторами (Гурари, 1959; Мартынов, 1973; Шацкий, 1978; Козлова, Зайонц; 1987; Ахметьев и др., 2001 а, б; 2004 а, б; 2010). Пачка зеленых глин с рыбными остатками (пачка «б») в омских скважинах юга Западной Сибири, выделенная позже как русско-полянские слои терминальной части люлинворской циклотемы (Ахметьев и др., 2010), сопоставляется с уровнем средней части лютетского яруса.
Тавдинский горизонт объединяет морскую тавдинскую свиту и юрковскую свиту континентального генезиса. Тавдинская свита выделена А.К. Богдановичем в 1944 г. (Стратиграфический ..., 1982) как зеленые тонкодисперсные и алевритистые глины плитчатой или чешуйчатой структуры, обнажающиеся по берегам р. Тавда. Название стало применяться в Западной Сибири только с 1975 г. вместо прежде используемого чеганская свита (Палеогеновая система, 1975). В наиболее полных разрезах юга центрального района толща зеленых глин тавдинской свиты расчленяется на две части выдержанной песчаной пачкой (горизонт «б»). Мощность ее к окраинам бассейна увеличивается, где она включает прослои серой глины с буроугольными линзами. Нижняя подсвита распространена на юге низменности вплоть до Казахского нагорья. Мощность свиты достигает 180–200 м. Из тавдинской свиты известны ограниченные комплексы фораминифер, остракод, редкие моллюски, а также комплексы миоспор, отпечатки листьев, плоды и семена. Возраст тавдинской свиты определен как бартонский и приабонский главным образом на основании цист динофлагеллат (Унифицированная..., 2001).
За последние 15 лет со времени принятия Унифицированной стратиграфической схемы палеогена Западной Сибири (2001), получено много новых палеонтологических данных, которые обсуждаются ниже, при описании комплексов органикостенного планктона в Зауралье.
Прикаспийская впадина
Палеогеновые отложения междуречья Урала и Волги были впервые описаны по разрезам опорных скважин Новоузенской, Эльтонской и Новоказанской (Иванова, Эвентов, 1960; Размыслова, 1975). Керн первых двух скважин, пробуренных в 1947–51 гг., сохранился в кернохранилище ОАО «Саратовнефтегаз» и был использован нами для детального биостратиграфического изучения органикостенного микрофитопланктона в этом регионе. Комплексное исследование цист динофлагеллат и известковистого наннопланктона в одном из наиболее полных разрезов палеогена северной прибортовой зоны Прикаспия позволяет проследить непрерывную зональную последовательность и выполнить независимое сопоставление со стандартной шкалой по этим группам. Кроме того, прямая корреляция зон по наннопланктону – ортостратиграфической группе – и динофлагеллатам в едином разрезе позволяет проверить валидность зональных шкал и детально обосновать возраст палеогеновых отложений в обширном закрытом регионе.
Новоузенская опорная скважина
Материалом для изучения диноцист послужили 97 образцов из разреза Новоузенской опорной скважины №1, пробуренной на правобережье р. Большой Узень вблизи г. Новоузенска Саратовской области (Рисунок 31). Скважина расположена в зоне развития соляных куполов пермского возраста, на расстоянии около 70–75 км от северной границы бортового уступа Прикаспийской впадины и вскрыла разрез карбонатно-терригенных отложений палеогена в межкупольной мульде мощностью 526 м; альтитуда скважины 30.4 м. К моменту опробования керна в 2006г. сохранность керна составляла в среднем от 40 до 60%, за исключением отдельных интервалов (алгайская свита, лютетская часть разреза), где сохранность керна была 1–5%.
При свитном расчленении разреза использованы первоописания скважины В.Г. Морозовой (1960), исследования Г.П. Леонова (1961), Н.Г. Грачева и др. (1971), а также собственные наблюдения авторов. В скважине Новоузенская в интервале 926.0–400.0 м на отложениях белого писчего мела стратиграфически снизу вверх залегают осадки палеогена, представленные следующими стратонами.
Нижний палеоцен. Датский ярус. Алгайская свита
926.0–917.0 м – мергели зеленовато-серые, плотные, слабослюдистые, с включением пирита. 917.0–892.0 м – в нижней части интервала – мергели зеленовато-серые, плотные, песчанистые; в верхней части – глины зеленовато-светло-серые, плотные, жирные, карбонатные (мергели?), с отпечатками макрофауны.
Цыгановская свита
892.0–869.0 м – глины черные, карбонатные, участками слабопесчанистые, с отпечатками макрофауны.
869.0–856.0 м – песчано-глинистые породы, интенсивно карбонатные, с обильным глауконитом, что придает породе темно-зеленый оттенок.
Сызранская свита, нижняя подсвита
856.0–830.0 м – в основании глины черные, опоковидные, слабокарбонатные, с отпечатками макрофауны, присыпками кварцево-глауконитового песка. В верхней части интервала – глины черные, плотные, слабокарбонатные, слюдистые, с линзами мелкозернистого песка, отпечатками макрофауны чередуются с маломощными прослоями (до 10 см) песчаника темно-серого, мелкозернистого, слюдистого.
830.0–789.0 м – глины темно-серые, черные, плотные, песчанистые, слабокарбонатные с линзами мелкозернистого песка, редкими раковинами фораминифер и отпечатками моллюсков.
Верхний палеоцен. Зеландский ярус. Сызранская свита, верхняя подсвита
789.0–772.0 м – в основании песчаники темно-серые, мелкозернистые, слабо сцементированные глинисто-карбонатным цементом; выше переслаивание темно-серых глин, плотных, опоковидных, песчанистых, некарбонатных и рыхлых глинистых песчаников.
772.0–747.0 м – керн отсутствует.
747.0–721.0 м – в основании песчаники темно-серые, мелкозернистые, глинистые, рыхлые. В верхней части – глины черные, плотные, жирные, участками с прослоями песка и углефицированными растительными остатками.
Танетский ярус. Новоузенская свита
721.0–672.0 м – глины темно-серые, черные, плотные алевритистые, с углефицированными растительными остатками, чешуей рыб. В нижней части глины слабокарбонатные, с прослоями и линзами мелкозернистого кварцево-глауконитового песка. 672.0–664.0 м – керн отсутствует.
664.0–635.0 м – глины темно-серые, черные, плотные, слабо песчанистые, слюдистые, некарбонатные.
635.0–621.0 м – керн отсутствует.
621.0–568.0 м – глины темно-серые, плотные, опоковидные, тонкослоистые, алевритистые; в нижней части глины с обильными гнездами и линзами мелкозернистого кварцево-глауконитового песка.
Нижний эоцен. Ипрский ярус. Бостандыкская свита
568.0–535.0 м – в нижней части переслаивание песчаников серых, мелкозернистых, глинистых, участками окремненных, кварцево-глауконитовых и глин темно-серых, плотных, песчанистых, слюдистых, с отпечатками моллюсков. Породы некарбонатные. В верхней части песчаники зеленовато-серые, кварцево-глауконитовые, рыхлые, глинистые, мелко-среднезернистые, некарбонатные.
535.0–523.0 м – глины темно-серые, плотные, песчанистые, тонкослоистые, с линзами алеврита кварцево-глауконитового состава и прослоями сильно алевритистых глин. Встречаются отпечатки моллюсков.
523.0–500.0 м – чередование темно-серых, песчанистых глин и песчаников черных, кварцево-глауконитовых, мелкозернистых, рыхлых, глинистых. В основании интервала – пласт песчаника темно-серого, желтовато-серого, крепкого, глинистого, участками слабокарбонатного, с отпечатками моллюсков.
500.0–486.0 м – песчаники серые кварцево-глауконитовые, мелкозернистые, глинистые, слюдистые, с подчиненными маломощными прослоями песчанистых комковатых глин с моллюсками. Весь интервал некарбонатный.
486.0–475.0 м – песчаники серые, кварцево-глауконитовые, мелкозернистые, слабо глинистые, участками окремненные, с маломощным прослоем песчанистых глин в основании. 475.0–460.0 м – чередование прослоев глин темно-серых, зеленовато-серых, алевритистых, тонкослоистых, слабо карбонатных и песчаников кварцево-глауконитовых, слюдистых, глинистых, мелкозернистых, в разной степени сцементированных.
460.0–438.0 м – глины зеленовато-серые, темные, плотные, песчанистые, с прослоями песчаников глауконитовых, тонкозернистых, глинистых, крепких. Участками породы слабо карбонатные.
438.0–420.0 м – глины зеленовато-серые, алевритистые, участками слабо карбонатные, с углефицированными растительными остатками, отпечатками моллюсков и чешуей рыб. В кровле интервала – прослой светло-зеленых мергелей.
420.0–414.0 м – глины темно-зеленые, жирные, слабо карбонатные, участками с линзами кварцевого песка, с отпечатками моллюсков. В средней части интервала – прослой мергеля (30 см) песчанистого с глауконитом.
414.0–405.0 м – чередование прослоев алевритов серых, глинистых, слюдистых, глин зеленовато-серых, слабо песчанистых и песчаников тонкозернистых, слюдистых, крепко сцементированных. Породы некарбонатные.
Средний эоцен. Лютетский ярус. Коптерекская свита
405.0–400.0 м – в нижней части песчаники глауконитовые, тонкозернистые, карбонатные; в верхней части – мергели зеленоватые, плотные, песчанистые.
Диноцисты и другой органикостенный микропланктон присутствуют с разной степенью насыщенности и сохранности практически по всему разрезу; ими охарактеризованы все изученные литостратоны (Васильева, Мусатов, 2010). Дополнительное опробование алгайской, коптерекской и низов цыгановской свит позволило дополнить палинологическую характеристику этих интервалов разреза. На основании анализа состава фитопланктона в разрезе Новоузенской скважины выделено 13 биостратонов диноцист в ранге зон и слоев с диноцистами. Известковый наннопланктон установлен в интервалах разреза, представленных мергелями и карбонатными породами. Не охарактеризованы наннопланктоном большая часть новоузенской и нижняя половина бостадыкской свит.
Дополнительное опробование алгайской свиты позволило установить в ее низах (обр. H, G) раннедатский комплекс диноцист (23 таксона) с участием Senoniasphaera inornata, Damassadinium californicum, Cyclapophysis monmouthense, Tectatodinium rugulatum, Xenicodinium reticulatum, Xenicodinium lubricum, Hystrichostrogylon coninckii. Согласно схеме зонального деления дания J.M Hansen (1977), нижняя часть алгайской свиты в этом разрезе относится к биозоне Xenicodinium lubricum по присутствию зонального вида и Achomosphaera alcicornu (Рисунок 94). Вид-индекс, как и другие таксоны Xenicodinium, Tectatodinium, Senoniasphaera, встречаются обычно, что позволяет уверенно диагностировать зональную ассоциацию. Отметим присутствие Senegalinium iterlaaense (обр. Н) и Senoniasphaera turensis (обр. G). Комплексу диноцист сопутствуют редкие акритархи и празинофитовые водоросли; пыльца и споры крайне редки. В Новоузенском разрезе диноцистовая биозона Xenicodinium lubricum калибруется с наннопланктонными зонами NP2 и NP3 (часть) (определения В.А. Мусатова).
Верхняя часть алгайской свиты (инт. 906.0–892.0 м, обр. F) представлена более разнообразной ассоциацией органикостенного планктона (29 таксонов). Она дополнена видами диноцист Palaeoperidinium pyrophorum, Cerodinium diebelii, Magallanesium densispinatum, S. essoi, Hafniasphaera graciosa, Palaeotetradinium cf. minusculum, Alterbidinium nummuliforme, Palaeocystodinium benjaminii. Присутствие Hafniasphaera graciosa указывает на соответствие зональному комплексу среднего дания Hafniasphaera cryptovesiculata (Hansen, 1977). Согласно данным J.M. Hansen (1977), A.J. Powell (1992) оба вида (H. cryptovesiculata и H. graciosa) появляются одновременно в пределах наннопланктонной зоны NP3 и диагностируют диноцистовую зону Hafniasphaera cryptovesiculata. Последние находки S. inornata, T. rugulatum, Hafniasphaera fluens известны в этой зоне (Hansen, 1977; Powell, 1992). Первые экземпляры Palaeocystodinium отмечает J.M. Hansen (1977) в пределах этой зоны в разрезах Klintholm, Hvallse в Дании. Эти признаки распространения динофлагеллат прослеживаются в Новоузенском разрезе. В Новоузенской скважине комплекс диноцист выявлен в верхах алгайской свиты совместно с наннопланктоном зоны NP3 Chiasmolithus danicus (по данным В.А. Мусатова).
Палеогеографические перестройки в Западной Сибири и Тургайском прогибе в течение палеогена
Палеогеография кайнозоя – одна из важнейших тем при изучении геологической истории Земли. Географические преобразования Земного шара напрямую связаны с климатическими изменениями – одной из актуальных проблем, волнующих человечество. Истоки современного климата находятся в тех глобальных геологических изменениях, которые испытала Земля в кайнозое. Постепенное остывание недр и связанные с этим необратимые изменения состава атмосферы и гидросферы – процессы, которые совмещались с периодическими флуктуациями климата (Добрецов, 2003), наблюдаются при изучении последнего крупного геологического периода в эволюции Земли. Кайнозой называют этапом, когда планета совершила переход от «Greenhouse» к «Icehouse» (Zachos et al., 2001), то есть, от тропического-субтропического, безморозного климата к современному – с отчетливо выраженной сезонностью, оледенением полюсов, климатическими поясами, резкой дифференциацией органического мира.
Климатические преобразования в кайнозое напрямую связаны с эвстатикой Мирового океана, снижением глобального уровня океаносферы по сравнению с позднемеловой эпохой, освобождением континентов от обширных внутренних морей, изменением циркуляции в мировом океане и течений, омывающих континенты, системы ветров на материках. За прошедшие 66 млн лет (с начала кайнозойской эры) облик Северной Евразии изменился кардинально: почти полностью исчезли эпейрические моря и сформировались контуры современного континента, арктический и бореальный климатические пояса, преобразился растительный и животный мир, проявился антропогенный фактор воздействия на природу. Насколько устойчивы эти трансформации? В каком направлении изменяется облик Земли? Ответы на эти вопросы отчасти могут находиться в познании палеогеографии и палеоклиматологии прошлых эпох.
Палеогеографические реконструкции позволяют отойти от абстрактных биостратиграфических построений, литологических последовательностей, «латинизированных» зональных шкал и открывают возможность взглянуть на реально существовавшие и изменяющиеся в прошлом континенты, моря, острова, проливы, заселенные самыми разнообразными «экзотическими» организмами и растительностью, нетипичной для современности, составить представление о климате прошлых эпох и, возможно, прогнозировать климат будущего. Основные географические понятия, используемые при палеореконструкциях, сводятся к следующим. Согласно Д.П. Найдину, эпиконтинентальное море – крупный мелководный бассейн, располагающийся на континентальной платформе, как докембрийской по генезису, так и в области фанерозойской складчатости. Эпиконтинентальный бассейн не идентичен шельфовому морю: «шельф есть мелководье, но не всякое мелководье – шельф» (Д.П. Найдин, в Барабошкин и др., 2007). Палеогеография эпиконтинентальных бассейнов определялась совместным действием эвстазии и эпейрогении. Локальная и региональная тектоника проявлялись различно в зависимости от степени тектонической подвижности складчатых структур.
Эпиконтинентальные (эпейрические) моря были широко развиты в меловую эпоху, поскольку поздний мел – эпоха колоссальной талассократии, обусловленной наращиванием объема океаносферы и погружением дна океанов (Найдин, 1995); в начале кайнозоя происходило их резкое сокращение. В современное время эпиконтинентальные моря не существуют, возможно, за исключением Гудзонова залива и Средиземного моря (Барабошкин и др., 2007). Многие из меловых и палеогеновых бассейнов были морями-проливами, то есть, обширными водоемами, широко соединяющимися с другими бассейнами, отличного гидрологического режима и органического мира. Залив – часть океана или моря, вдающаяся в сушу, но имеющая свободный водообмен с основным водоемом. Проливами обозначают сравнительно узкое продолжительное водное соединение между морскими бассейнами на континенте. Проливы отличаются от таких понятий, как «проход» и «ворота», также широко применяемые при палеореконстркуциях (Барабошкин и др., 2007). Для палеогеографических реконструкций используют разные методы: полярные проекции плейт-тектонических моделей, реконструкции поверхностных палеотечений, которые совмещаются с изотопными данными, биостратиграфическими (зональными), «событийными» шкалами.
Западносибирский морской бассейн являлся важнейшей составной частью системы глобальной циркуляции водных масс в палеогене Северного полушария. После закрытия в маастрихте Западного внутреннего бассейна Североамериканского континента сохранился только один эпиконтинентальный морской путь в Северной Евразии, соединявший Палеоарктический бассейн и моря Тетиса (Барабошкин и др., 2007; Akhmetiev et al., 2012). Палеоатлантика как полноценное меридиональное морское сообщение Арктического океана и морей Тетиса в раннем кайнозое не существовала. Согласно данным изучения бентосных фораминифер, в среднем эоцене в Северную Атлантику начала проникать антарктическая донная водная масса (плотная, насыщенная кислородом); окончательная смена глубинной циркуляции на холодноводную произошла на границе эоцена и олигоцена (Лукашина, 2004). Начало поверхностного водообмена между Северной Атлантикой и Норвежско-Гренландским бассейном в результате частичного погружения Фареро-Исландского порога под уровень воды приходится на ранне-среднеэоценовое время (Лукашина, 2004). Открытие Берингова пролива произошло в олигоценовую эпоху. Значительную часть времени в палеогене Палеоарктика представляла собой полузамкнутый или замкнутый бассейн.
Североазиатское морское сообщение включало Карское, Западносибирское моря и систему субмеридиональных проливов, ориентированных вдоль горной системы Урала. Наиболее хорошо известным и бесспорным является Тургайский пролив, функционировавший в течение позднего мела и палеогена (Найдин, 2003; Беньямовский, 2003; Akhmetiev et al., 2012). Система позднемеловых субширотных проливов, соединявших Русское и Западносибирское моря через Уральскую горную систему, существенно сократилась в палеогеновую эпоху. Согласно реконструкциям В.Н. Беньямовского (Барабошкин и др., 2007), вдоль Урала сохранялись Ивдельско-Ульяновский пролив, Сыня-Сосьвинские проходы, Орские ворота (или Аятский пролив по Э.О. Амону) и в северо-восточной части бассейна – Хатангский пролив, осуществлявший сообщение с морем Лаптевых. Основные палеогеографические структуры в палеогене, сопряженные с Уралом, показаны на рисунке 128.
Полярное положение Арктического бассейна определяет основные характеристики его режима – температуру, соленость, плотность водной среды. В то же время эти параметры существенно корректируются условиями окружающих бассейн континентальных массивов, питающих его пресными, речными водами. Как в мезозое, так и кайнозое, Арктический бассейн был в разной степени опреснен (Захаров и др., 1975; Найдин, Тейс, 1977). В кайнозое палеобиогеография Арктического бассейна определялась сложной системой поверхностных течений.
Важнейшим звеном в системе морских меридиональных сообщений в позднем мелу и раннем кайнозое было Западносибирское море, располагавшееся на Западносибирской герцинской плите (Папулов, 1974; Подобина, 1998). В отдельные интервалы море было «проходным» с проливами на юг и на север (Стрельникова, 1992); при смене северного пролива свободным широким соединением с северной акваторией оно превращалось в подобие залива Палеоарктического океана (Найдин, 2001); в другие временные отрезки от него оставалось «озеро-море», занимавшее низменную равнину (Папулов, 1988). В палеогене западносибирское море располагалось в бореальном поясе и через сравнительно узкий и длинный Тургайский пролив сообщалось с Туранским (Среднеазиатским) морем. Среди сибирской морской биоты доминировали представители кремнистого и органикостенного микропланктона, в группе бентосных фораминифер преобладали агглютинирующие формы с кремнистой стенкой раковины и свыше 50% видов-эндемиков. Водная среда Западносибирского бассейна характеризовалась пониженной соленостью, а по температурным параметрам может быть сопоставлена с современными субтропическими морями (В.Н. Беньямовский, 2007). Согласно современным взглядам, Западносибирский бассейн относится к морям-проливам (Беньямовский, 2003; Барабошкин и др., 2007).
Зауралье представляет собой наиболее западную, окраинную часть единого Западносибирского бассейна. В структурном плане этот район является зоной сочленения эпигерцинской плиты и Уральской горной системы. Сложная, меридионально ориентированная система поднятий и погружений палеозойского фундамента прослеживается в Зауралье и, вероятно, представляет базис палеорельефа морского дна для мощной толщи (до 700 м) мезозойских и кайнозойских осадков (Умова и др., 1968). Кайнозойские отложения составляют меньшую верхнюю часть осадочного чехла. Палеорельеф дна палеогенового бассейна унаследован от позднемеловой эпохи и был в значительной мере сглажен. Однако и в палеогеновом разрезе Зауралья наблюдаются значительные перепады мощностей, резкая смена морских и континентальных фаций, признаки конседиментационных и постседиментационных тектонических процессов. Гидрологические характеристики палеогенового бассейна в Зауралье в значительной мере определялись его географическим положением в системе Западносибирского море-пролива. В периоды интенсивного поступления водных масс из Палеоарктики именно в Зауралье под воздействием сил Кориолиса формировались наиболее кремнистые, уплотненные осадки (серовская свита). Образование кремнистых осадков в холодноводных морях высоких широт, как правило, обусловлено накоплением отмерших организмов с кремнистым скелетом и происходило в местах постоянного подтока вод, поставлявших кремнезем в условиях ослабленного терригенного накопления (Невесская, 1999). По всей вероятности, эндогенные процессы вблизи Урала оказывали влияние на формирование массивных толщ чистых диатомитов биогенного генезиса (ирбитская свита). В случае преобладания южных течений через узкий Тургайский пролив процесс выноса осадочного материала в Западносибирский бассейн был значительно ослаблен.