Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Материал и методика исследования с. 9-16
Глава 2. Общая характеристика и гидрология моря Лаптевых с. 17-20
Глава 3. Четвертичные осадки моря Лаптевых и условия их формирования . с. 21-32
Глава 4. Современные остракоды моря Лаптевых и их экологические комплексы 4.1.1. История изучения остракод Российской Арктики с. 33-35
4.1.2. История изучения лаптевоморских остракод с. 35-37
4.2. Экология лаптевоморских остракод с. 37-44
4.3.1. Западно-центральный район моря Лаптевых с. 44-47
4.3.2. Восточный район моря Лаптевых с. 47
4.3.3. Южный район моря Лаптевых с. 47-48
4.4. Результаты с. 48-50
4.5. Сравнение комплекса остракод моря Лаптевых с ассоциациями других районов Арктики с. 50-56
4.6. Морфологическая характеристика комплексов остракод...с. 56-62
Глава 5. Количественный анализ комплексов остракод в верхнечетвертичных осадках моря Лаптевых
5.1. Голоценовые комплексы остракод центральной части восточного шельфа моря Лаптевых. с. 63-78
5.2. Голоценовые комплексы остракод внутренней части восточного шельфа моря Лаптевых с. 78-86
5.3. Плейстоцен-голоценовые комплексы остракод западного континентального склона моря Лаптевыхс . 87-95
Глава 6. Палеонтологические описания
6.1. Морфология раковин остракод с. 96-103
6.2. Описания видов
Заключение с. 203-204
- Экология лаптевоморских остракод
- Сравнение комплекса остракод моря Лаптевых с ассоциациями других районов Арктики
- Голоценовые комплексы остракод внутренней части восточного шельфа моря Лаптевых
- Плейстоцен-голоценовые комплексы остракод западного континентального склона моря Лаптевыхс
Введение к работе
Арктика в значительной степени определяет характер глобального климата, но исследована совершенно недостаточно. Море Лаптевых относится к бассейну Северного Ледовитого океана и расположено на стыке западного и восточного секторов Арктики, изучение его динамики в позднечетвертичное время чрезвычайно актуально. Во время последнего оледенения, когда уровень Мирового океана понижался на 100-120 м, широкий лаптевоморский шельф был обнажен и свободен от покровных ледников. Благодаря последующему быстрому поднятию уровня моря в позднем плейстоцене-голоцене началось быстрое затопление шельфа. Реконструкция этих изменений стала возможной только недавно. В морских осадках изменения, вызванные подъемом уровня моря, вариациями объема речного стока и параметров водных масс, находят выражение в смене вверх по разрезу комплексов ископаемых организмов, таких как остракоды, моллюски и фораминиферы, среди которых остракоды являются наиболее . чувствительными к изменениям среды обитания: глубине и солености. Анализ комплексов остракод позволяет реконструировать обстановки осадконакопления с большой степенью детальности. Учитывая важность этой группы для палеореконструкций, нами было проведено комплексное изучение современных и ископаемых остракод моря Лаптевых, сведения о которых до сих пор оставались крайне скудными. Работа основана на новых материалах, полученных в рамках российско-немецких проектов «Система моря Лаптевых» и «Система моря Лаптевых - 2000».
Цель и задачи работы. Целью данной работы являлось всестороннее изучение позднеплейстоцен-голоценовых и современных остракод моря Лаптевых. А также, на основе количественного анализа их комплексов, реконструкция изменений палеосреды в ходе развития послеледниковой трансгрессии. Для этого было необходимо:
1) Выявить систематический состав позднеплейстоцен-голоценовых остракод моря Лаптевых и подготовить монографическое описание;
2) Изучить особенности распределения современных остракод по акватории моря на основании изучения проб поверхностных осадков и выяснить, как оно отражает изменения солености и глубины;
3) Провести сравнение современной остракодовой фауны моря Лаптевых с таковой из других арктических морей и прилежащих высокоширотных районов океанов;
4) Провести количественный анализ комплексов остракод в AMS С-датированных колонках позднеплейстоцен-голоценовых морских осадков шельфа восточной части моря и верхней части западного континентального склона. Использовать ранее полученные данные по распределению современных остракод для реконструкции изменения обстановок на шельфе и континентальном склоне в позднем плейстоцене и голоцене.
Основные защищаемые положения. 1) Фауна современных остракод моря Лаптевых насчитывает 41 вид, которые образуют три комплекса, соответствующие трем районам моря: а) западно-центральной части моря, охарактеризованный глубоководными видами, известными из Северной Атлантики и Северного Ледовитого океана; б) центральной части восточного шельфа, состоящий в основном из нормально морских мелководных видов; и в) прибрежный солоноватоводный южной распресненной части моря с преобладанием эвригалинных таксонов.
2) Фауна современных остракод моря Лаптевых наиболее сходна с фауной морей Карского и Бофорта, что может отражать близкие условия обитания остракод в этих морях.
3) По смене ископаемых комплексов остракод в осадках AMS14C-датированных отложений из морских колонок центральной части восточного шельфа моря Лаптевых установлены три фазы голоценовой трансгрессии: (1) характеризует прибрежную, распресненную обстановку и датируется 11.3-11.1 тыс. лет назад в палеодолине р. Яны и 11.2-10.8 тыс. лет назад в палеодолине р. Лены; (2) переходная с появлением мелководно-морских видов датируется 11.1-10.3 тыс. лет назад в палеодолине р. Яны и 10.8-8.2 тыс. лет назад в палеодолине р. Лены; (3) с 10.3 тыс. лет назад в палеодолине Яны и с 8.2 тыс. лет назад в палеодолине Лены и по настоящее время устанавливаются современные морские условия. В позднеголоценовых осадках внутреннего шельфа было установлено два отличных по экологии периода времени: (1) прибрежная распресненная обстановка с 6.4 по 2.7 тыс. лет назад, (2) около 2.7 тыс. лет назад устанавливаются современные морские условия.
4) В западной части континентального склона установлена последовательная смена палеообстановок в ходе послеледникового подъема уровня моря: (1) 15.8 -11.1 тыс. лет назад, холодные придонные условия с существенным влиянием пресноводного стока и активным ледовым разносом. Постоянное влияние атлантических вод на западный континентальный склон моря Лаптевых установлено начиная уже с 15.8 тыс. лет назад; (2) 11.1 — 4 тыс. лет назад, усиление притока атлантических вод, в комплексе преобладают виды атлантического происхождения; (3) 4 - 0 тыс. лет назад, современная обстановка, присутствуют разнообразные экологические группы остракод.
Научная новизна. Настоящая работа является первым исследованием позднеплейстоцен-голоценовых и современных остракод моря Лаптевых. Всего было определено 45 видов, принадлежащих 22 родам, относящимся к 13 семействам; один вид новый. Вперые выделены три различных экологических комплекса остракод, приуроченных трем районам моря: западно-центральному, восточному и южному. Также впервые изучались ископаемые позднеплейстоцен-голоценовые остракоды из AMS14C-датированных колонок из центральной части восточного шельфа моря (с наидревнейшими датировками основания колонок 11.3 - 11.1 тыс. лет назад), внутренней части восточного шельфа (с древнейшей датировкой основания колонки 6.4 тыс. лет назад), континентального склона западной части моря (с древнейшей датировкой 15.8 тыс. лет назад). Сведения, полученные в результате анализа комплексов остракод, позволили существенно дополнить существовавшие ранее данные о ходе послеледниковой трансгрессии.
Практическая ценность работы. В поверхностных образцах установлены три различных комплекса остракод, отвечающих определенным условиям осадконакопления и параметрам водных масс. Эти сведения применимы для анализа ископаемых комплексов остракод и восстановления палеобстановок в позднеплейстоцен-голоценовое время не только в море Лаптевых, но и в других морях Арктики. Описания и изображения раковин остракод могут использоваться как определитель.
Материал. Изучены пробы, отобранные из колонок PS51/138-12(10), PS51/135-4, PS51/080-13(l 1), PS51/92-12(l 1) на восточном шельфе и колонки PS51/154-11 на западном континентальном склоне моря Лаптевых, а также 44 поверхностные пробы осадков из 26 станций, расположенных в разных частях моря. Поверхностные образцы и колонки были отобраны во время российско-германской экспедиции TRANSDRIFT V в августе 1998 г. Дополнительно исследовались поверхностные пробы из прибрежной части моря, собранные во время экспедиций TRANSDRIFT I, II и III в 1993, 1994 и 1995 гг. Изучены 162 пробы из колонок и 44 пробы поверхностных осадков из 26 придонных станций. В 194 пробах были обнаружены остракоды. Отобрано 3073 створки и 104 целых раковины из колонок и 1287 створок и 583 целые раковины из образцов поверхностных осадков.
Апробация. Результаты, изложенные в диссертации, обсуждались на нескольких конференциях: XTV и XV конференциях по морской геологии, Москва, 2001, 2003; Международном совещании по климатическим изменениям северных регионов в Киле, Германия, 2002 ("Climate Drivers of the North", Kiel, 2002); Третьем совещании по микропалеонтологии, микробиолопш и мейобентологии в Вене, 2002 (3rd Conference on Environmental Micropaleontology, Microbiology and Meiobenthology, Vienna, 2002); годичном собрании секции палеонтологии МОИП в 2003 и 2004 гг.; 5-ом европейском совещании остракодологов в Куэнке, Испания, 2003 (European Ostracodologist Meeting (EOM-V), Cuenca, 2003); ежегодных рабочих совещаниях российско-немецкой лаборатории морских и полярных исследований им. О.Ю. Шмидта, С.-Петербург, 2001, 2002,2003.
Публикации. Результаты опубликованы в четырех статьях и шестнадцати тезисах.
Объем и структура работы. Работа состоит из введения, шести глав, заключения и приложения с описаниями разрезов и б фототаблицами с изображениями остракод, выполненными с помощью СЭМ. Работа насчитывает 224 страницы, 29 рисунков и список литературы из 227 названий.
Благодарности. Автор выражает благодарность и признательность за помощь, оказанную при подготовке настоящей работы: консультантам Е.М.Тесаковой и Е.Е.Талденковой, в сотрудничестве и под непосредственньві руководством которых была выполнена основная часть этой работы, а также моему научному руководителю А.С. Алексееву, сотрудникам российско-немецкой лаборатории морских и полярных исследований им. О.Ю. Шмидта в ААНИИ (Санкт-Петербург) и коллегам из ГЕОМАРа (Киль, Германия), особенно Х.А. Бауху. Огромную помощь в подборе литературы и консультациях мне также оказали коллега-остракодологи: Т. Кронин (Геол. Служба США, Рестон, США), В. Бригтс (НАМПО, Колорадо, США), П. Френцель (университет г. Росток, Германия), К. Дидье (АВИ-Бремерхавен, Германия), Р. Вотли (Университет Аберствита, Великобритания), И. Бумер (Университет Нью Касла, Великобритания), Е.И. Шорников (ДВО РАН, Владивосток) и Н.В. Куприянова (ВНИИОкеангеология, Санкт-Петербург). Исследования по теме диссертации были вьшолнены при финансовой поддержке Лаборатории по морским и полярным исследованиям им. О.Ю.Шмидта (проект OSL-03-24), РФФИ (проект 03-05-65018) и ИНТАС (проект 03-51-6682).
Экология лаптевоморских остракод
Для изучения современных остракод были использованы пробы из 26 поверхностных станций с различных глубин шельфа и континентального склона моря Лаптевых. На основании количественного анализа выделено три комплекса остракод, различия между которыми определяются условиями обитания, такими как: глубина, соленость придонных вод, циркуляция водных масс и ледовый разнос (рис. 10).
Экологические характеристики изученных видов основаны на наших собственных наблюдениях, а также на литературных данных (табл. 5) (Cronin, 1977, 1981; Cronin et al., 1991, 1994; McDougall et al., 1986; Brouwers, 1990, 1994; Brouwers et al., 2000; Jones et al., 1998; Lev, 1983; Nikolaeva et al., 1989; Neale, Howe, 1975; Reimnitz et al., 1992). Для того чтобы определить и показать возможные предпочтения определенных параметров среды различными видами остракод, были сопоставлены средняя частота встречаемости наиболее многочисленных видов с глубиной обитания и средней летней поверхностной соленостью (рис. .11). По глубине обитания было выделено четыре группы остракод: обитатели мелководного шельфа (11-30 м), среднего и внешнего шельфа (30-60 м), верхней части континентального склона (60-100), а также виды, заселяющие глубины более 100 м (до 276) (рис. 11). Мы использовали показатели солености поверхностных вод, чтобы отразить влияние речного стока на сообщество остракод (ис. 11). Ранее этот метод был применен Л.А. Поляком и др. (Polyak et al., 2002) при изучении комплексов беносных фораминифер в Карском море. В результате эти авторы выделили три типа комплексов: приустьевые (глубин менее 15 м), удаленные от устьев рек (15-25 м) и значительно удаленные от устьев рек (более 25 м) (табл. 5).
Кроме того, мы провели подсчеты общей численности по станциям по в пересчете на 100 г сухого неотмытого осадка, по процентному содержанию раковин живых остракод и ювенильных особей (рис. 10).
В целом, общая численность остракод высока в южной прибрежной зоне и палеодолине Хатанги (рис. 10), где она варьирует от 300 до 600 створок на 100 г сухого неотмытого осадка. Численность также высока на континентальном склоне (160 - 350 створок). Пробы с средней части восточного шельфа содержат значительно меньше створок (27-113 экземпляров), и при этом здесь встречено наибольшее количество раковин живых остракод (до 100%; табл. 1). Эти станции приурочены к району, где были отмечены сильные придонные течения (Дмитренко и др., 2001а), которые, возможно, вьшосят раковины и отдельные створки остракод после их гибели из осадков этого района. Подобная ситуация обычна для обстановок с активной гидродинамикой (Frenzel, Boomer, в печати). Возможно, именно поэтому в изученных нами пробах почти не было встречено и ювенильных створок, всего несколько экземпляров которых были найдены в западной и центральной частях моря (табл. 6, 7). Нельзя также исключить и быстрого растворения раковин ювенильных форм в холодных и сильно недонасыщенных водах Арктики. Образцы были отобраны из разных частей моря: западно-центральной, южной и восточной (рис. 10, табл. 6-9). Станции объединены в группы согласно их географическому положению. Такая же группировка станций по набору видов и соотношению получена с помощью кластерного анализа. На дендрограмме четко обособились два крупных кластера, в целом, отвечающие группам станций западно-центральной и юго-восточной частей моря (рис. 12). Бблыпая часть станций западной и центральной частей моря расположена на континентальном склоне (62-276 м). А станции восточного и южного районов располагаются на мелководном шельфе (11—55 м). Все станции западно-центрального района были объединены в единый кластер, с двумя подразделениями, соответствующим двум интервалам глубин (рис. 12, кластер IV а, Ь). Также с помощью кластерного анализа были выявлены четкие различия между комплексами восточного (кластер I) и южного (кластер П, Ш) районов (рис. 12). 4.3.1. Западно-центральный район моря Лаптевых
Комплекс остракод этого района (глубина 62-276 м) является наиболее таксономически разнообразным и насчитывает 35 видов (рис.12; кластер IVa, b; табл. 6, 7). Он охарактеризован относительно глубоководными видами (рис. 11), такими как Pseudocythere caudata (около 2%), Krithe glacialis (1-14%), Cytheropteron inflatum (от 1 до 5%), С. biconvexa (1-3%), С. nodosoalatum (1-3%), С. tumefactum (3-7%), С. porterae (3-14%), С. perlaria (2-5%), Polycope spp. (P. punctata, P. orbicularis и P. bireticulata; 1-15%). Все они
Сравнение комплекса остракод моря Лаптевых с ассоциациями других районов Арктики
Одна из первых попыток проанализировать данные о географическом распространении остракод в высоких пшротах была предпринята Дж. В. Нилом и Х.В. Хоуи (Neale, Howe, 1975). Их исследования показали, что, в целом, мелководная фауна остракод принадлежит единой циркумполярной провинции, с определенными различиями видового состава между западной и восточной подпровинциями. Сравнение полученных нами новых материалов по остракодам моря Лаптевых с опубликованными данными по другим арктическим районам выявило сходную тенденцию в распространении остракод. В табл. 10 обобщены данные по видовому составу остракод моря Лаптевых (наши собственные данные и материалы Международной базы данных по арктическим подокопидам, Cronin et al., 1991) и сведения о находках этих видов в других морях Арктики (Белом, Баренцевом, Карском, Восточно-Сибирском, Чукотском, Бофорта, Гренландском море и проливах Канадского Арктического архипелага), полученные из различных публикаций, неопубликованных данных Е.И. Шорникова, любезно предоставленных нам автором, и наших собственных материалов по остракодам Карского моря.
Всего на настоящий момент для Белого моря известно 95 видов остракод (Акатова, 1957; Рудяков, 1962; Степанова, 2002, Шорников, неопубликованные данные), из них 21 вид был найден в море Лаптевых (табл. 10, 11), где они встречаются как в южной мелководной части, так и в западном глубоководном районе моря.
Комплексы современных остракод побережья Новой Земли и Баренцева моря были детально описаны Дж. В. Нилом и Х.В. Хоуи (Neale, Howe, 1975). Авторы проанализировали пробы из пролива Маточкин Шар (Новая Земля), вод вблизи Земли Франца Иосифа, Шпицбергена, восточно-центральной части Баренцева моря и Норвежско-Баренцевоморского бассейна. Мы также использовали материал базы данных по современным подокопидам Арктики (Cronin et al., 1991). В результате было установлено, что количество общих видов между Баренцевым морем и морем Лаптевых варьирует от 3 до 14, в зависимости от района (табл. 10,11). Е.И. Шорниковым (2001) в
Баренцевом море было определено 134 вида остракод, из которых 20 видов встречено в море Лаптевых. Большая часть общих видов заселяет мелководные прибрежные районы моря Лаптевых. В целом же, фауна остракод Баренцева моря гораздо разнообразней фауны моря Лаптевых. Возможно, это связано с более благоприятными условиями обитания остракод в Баренцевом море, обусловленными, в первую очередь, значительно более сильным притоком атлантических вод.
По данным международной базы данных по арктическим подокопидам (Cronin et al., 1991), данным Е.И. Шорникова (2001), а также нашим собственным наблюдениям, в Карском море обитает 49 видов остракод, 38 из которых встречаются в море Лаптевых то есть фауны остракод этих районов весьма сходны.
Информация об остракодах Восточно-Сибирского моря имеется только в международной базе данных по арктическим подокопидам (Cronin et al., 1991) и списке остракод, составленном Е.И. Шорниковым (2001). Немногочисленные образцы из международной базы данных представлены крайне малым количеством створок (2-3), только два из них содержат более 30 створок. Шорниковым для этого района было определено 17 видов остракод, из которых 10 встречены в море Лаптевых. И по материалам международной базы данных по арктическим подокопидам (Cronin et al., 1991), и по работе Е.И. Шорникова (2001) процент общих видов с комплексом моря Лаптевых достаточно велик (60%), что, скорее всего, не отражает реального сходства фаун из-за недостаточной изученности Восточно-Сибирского моря и бедности исследованных проб.
В пяти образцах, отобранных в Чукотском море (Cronin et al., 1991), было определено 24 вида остракод, из них девять встречаются в море Лаптевых (табл. 10,11). В основном, это типичные представители комплекса южной части моря Лаптевых. Е.И. Шорников (2001) определил 69 видов остракод, из которых только 13 встречены в море Лаптевых, что говорит нам о достаточно сильных различиях фаун этих районов.
Р. Вотли и др. (Whatley et al., 1996, 1998), исследовавшие остракод из вод, омывающих Гренландию, и системы фьордов Скоресби Сунд, приводят список из 61 вида. Пятнадцать из этих видов были встречены в наших образцах из глубоководной западной части моря, находящейся под влиянием атлантических вод.
Дж. В. Нил и Х.В. Хоуи (Neale, Howe, 1975) приводят данные по распространению современных остракод во фьордах Западной Гренландии и проливах восточной Канадской Арктики. Эта достаточно разнообразная фауна остракод имеет мало общего с фауной моря Лаптевых (табл. 10,11).
Остракоды моря Бофорта были изучены достаточно детально. Дж.В. Нил и Х.В. Хоуи (Neale, Howe, 1975) описали остракод из мелководья вокруг дельты реки Колвилл. По систематическому составу они включают мелководные и эвригалинные виды (табл. 10, И), типичные для арктического мелководья и очень близкие к комплексу внутреннего шельфа моря Лаптевых (31 общий вид). Э. Реймниц и др. (Reimnitz et al., 1993) приводят список из 13 видов остракод, обнаруженных вмороженными в плавучей льдине, встреченной в море Бофорта на глубине 150 м. Судя по составу вмерзших остракод, льдина сформировалась в районе мелководного среднего шельфа моря Бофорта. Девять из этих видов встречаются и в море Лаптевых. Наиболее подробные сведения об остракодах моря Бофорта приводятся в международной базе по арктическим подокопидам (Cronin et al., 1991). В ней содержатся данные о видовом составе более 300 проб, собранных на глубинах от 1 до 1000 м. Всего определено 78 видов, из них 31 вид встречается и в море Лаптевых. Почти все виды, определенные в образцах поверхностных осадков моря Лаптевых (всего 42), встречаются и в море Бофорта, за исключением некоторых видов атлантического происхождения (Pseudocythere caudata, Cytheropteron perlaria, С. porterae). Однако таксономическое разнообразие фауны моря Бофорта почти вдвое превышает таковое моря Лаптевых, во многом это объясняется более детальной изученностью этого района.
Основываясь на приведенном выше анализе данных по различным арктическим районам, мы считаем, что степень сходства фаун остракод разных районов во многом отражает уровень изученности этих фаун. На настоящий момент наиболее слабо изученными остаются фауны Чукотского и Восточно-Сибирского морей, а наиболее изученными являются фауны моря Бофорта и Баренцево. Также достаточно подробны сведения об остракодах Карского и Белого морей (наши собственные неопубликованные данные и неопубликованные данные Е.И. Шорникова). Наибольшее сходство с фауной остракод моря Лаптевых имеет комплекс Карского моря — 76% общих видов, что связано с географической близостью этих районов и сходными условиями обитания остракод -обширным шельфом с глубинами менее 100 м (откуда происходит большая часть исследованных образцов), значительным опресняющим влиянием речного стока, наличием длительно существующего ледового покрова и полыньи в зимнее время. Также
Голоценовые комплексы остракод внутренней части восточного шельфа моря Лаптевых
Вверх по разрезу наблюдается появление нескольких мелководных морских видов и постепенное исчезновение солоноватоводных таксонов, что свидетельствует о постепенном затоплении шельфа, увеличении глубины и солености. Переходный комплекс остракод с преобладанием эвригалинных и солоноватоводных видов сходен с современным комплексом внутреннего шельфа этого района моря. Интересно отметить, что переход к более таксономически разнообразному комплексу в палеодолине Лены примерно 10.5-10.9 тыслет назад сопровождался резким повышением численности остракод и фораминифер (рис. 15). В палеодолине Яны отмечено накопление большого количества панцирей пресноводных диатомовых в течение достаточно короткого интервала 11.1-10.7 тыс лет назад (Novichkova et al., 2002; Polyakova et al., in press). Мы предполагаем, что пики численности микрофоссилий могут свидетельствовать о высокой поверхностной продуктивности за счет активного поступления питательных веществ и снижения, по сравнению с начальным периодом трансгрессии, привноса осадочного материала. Скорость седиментации в интервале 10.8-8.2 тыслет назад в палеодолине Лены оставалась довольно высокой и составляла около 100 см/тыс лет, что сравнимо со скоростью осадконакопления в современном депоцентре Лены, расположенном на глубинах 20-25 м (Kuptsov, Lisitzin, 1996). Преобладающий размер осадочных частиц в этой зоне - алевритовый, и именно они, а также взвешенные глинистые частицы, осаждаются в депоцентре при смешении речных и морских вод, в так называемой зоне флоккуляции, где происходит осаждение коллоидных частиц. В начале же трансгрессии, наблюдавшиеся огромные скорости седиментации были связаны с быстрым подъемом уровня моря и активной термоабразией берегов и дна. Значительное влияние пресноводного стока на водную массу среднего шельфа восточной части моря в это время также подтверждается изотопным составом органического углерода (Mueller-Lupp et al., 2000) и отмеченным максимумом в поступлении терригенного органического вещества на континентальный склон в диапазоне времени 10-9.6 тыс. лет назад (Stein, Fahl, 2000). Примерно к 9.5-8 тыс. лет назад морские условия установились на континентальной окраине моря Лаптевых (Boucsein et al., 2000). По-видимому, до 9.8 тыс. лет назад место расположения изученной колонки в долине Лены находилось в эстуарии, так как в близлежащих депрессиях (термокарстовьк озерах) на водоразделе именно 9.8 тыслет назад произошел переход к морским условиям (Bauch et al., 2001b, Romanovskii et al., 2004). Таксономический состав бентосных комплексов, имеющих современные аналоги в юго-восточной части моря указывает, что в изученных районах глубина моря достигла 20-25 м к 10.3 тыс. лет назад в палеодолине Яны, и к 8.2 тыс. лет назад в палеодолине Лены, а средняя донная соленость - 26-28%о. Наблюдаемая временная разница, по-видимому, связана с 6-метровой разницей в глубине моря в местах расположения колонок.
Судя по составу комплексов моллюсков и остракод, представленных мелководными нормально морскими видами, около 10.3 тыслет назад в палеодолине Яны, и 8.2 тыслет назад в палеодолине Лены, произошел резкий переход к условиям, аналогичным современным. Дальнейшая миграция береговой линии на юг привела к снижению скоростей седиментации примерно до 15 см/тыс. лет. Высокое таксономическое разнообразие всех изученных групп организмов, исчезновение всех солоноватоводных таксонов и большей части эвригалинных, свидетельствует, что соленость придонных вод достигла современных значений в 30-32%о. В начале этой стадии высокая численность остракод, наряду с полным отсутствием ювенильных экземпляров, свидетельствует об усилении придонной гидродинамики и снижении скорости осадконакопления (рис 19). В это же время отмечен скачок в процентном содержании песчаной фракции от 3-4 до 10-12% (рис. 15). Это может быть связано с активной эрозией бывших островов, ставших подводными возвышенностями, расположенных по обеим сторонам палеодолин. В настоящее время в этих частях подводных долин наблюдаются сильные реверсивные придонные течения (Дмитренко и др., 2001; Wegner, 2002). Поэтому резкое увеличение песчаной фракции может быть связано с инициацией данных течений и установлением условий, сходных с ныне существующими.
Выводы. Основываясь на изучении ископаемых остракод, моллюсков и фораминифер, выявлены три фазы трансгрессии:(1) 11.3 - 11.1 тыс. лет назад в палеодолине Яны и 11.2 - 10.8 тыс. лет назад в палеодолине Лены - прибрежные распресненные условия, глубина менее 10 м, пониженная и сезонно-варьирующая соленость придонных вод (в среднем 18-20%о), высокие скорости седиментации (до 500 см/тыс. лет в долине Яны) и активное поступление терригенного растительного детрита в результате шельфово-береговой эрозии и континентального стока.(2) 11.1-10.3 тыс. лет назад в палеодолине Яны и 10.8-8.2 тыс. лет назад в палеодолине Лены - мелководные условия, значительное влияние континентального стока, глубина воды около 20-25 м, средняя соленость придонных вод около 26-2 8%о, уменьшающиеся, но все еще высокие скорости осадконакопления (—100 см/тыс. лет).(3) с 10.3 тыс. лет назад в палеодолине Яны, и 8.2 тыс. лет назад в палеодолине Лены устанавливаются условия, аналогичные современным, с соленость придонных вод около 30-32%о и низкой скоростью седиментации, около 15 см/тыс. лет (в палеодолине Яны очень низкие скорости осадконакопления, начиная с 5 тыс. лет назад), а также сильными придонными течениями.5.2. Голоценовые комплексы остракод внутренней части восточного шельфа моря Лаптевых
Нами был проведен количественный анализ комплексов остракод из двух колонок с внутреннего шельфа - PS-51/092 (глубина моря 34 м) и PS-51/080 (глубина моря 21 м) (рис. 1, 2; табл. 16, 17). В этих колонках, с наиболее древними датировками 6.4 и 8.4 тыс. лет назад, соответственно, изменения в ископаемых сообществах не так четко выражены. В целом, таксономическое разнообразие остракод растет вверх по разрезу, но при этом аналогов комплексам среднего шельфа не обнаружено. В колонке PS-51/092 вообще не удалось выделить комплексов, так как изученные образцы были крайне бедны и почти не содержали раковин остракод (рис. 20). Для объяснения этого факта нами сделано
Плейстоцен-голоценовые комплексы остракод западного континентального склона моря Лаптевыхс
Колонка PS-51/154 была получена в западной части моря Лаптевых с глубины 276 м (рис. 1, 2, 23, табл. 18), что отвечает верхней части континентального склона, является уникальной для палеогеографических исследований, так как расположена в пределах пра-дельты Оленека (Kleiber, Niessen, 2000) и имеет исключительно хорошее хронологическое обеспечение (Bauch et al., 2001). Максимально древняя датировка 13.6 ,4С тыс. лет назад (15.8 календ.тыс. лет назад) получена на глубине 570 см (рис. 23). Экстраполированный возраст осадков основания колонки примерно на тысячу лет древнее. Таким образом, колонка документирует основную часть послеледниковой переходной эпохи и весь голоцен, представляя наиболее длинную датированную запись событий в море Лаптевых. Мощность вскрытых отложений составляет 708 см. Интервал разреза от основания (708 см) до 574 см практически лишен ископаемых остатков, - всего несколько раковин фораминифер было извлечено из осадка, сохранившегося в кернорвателе (возможно, попавших туда в процессе отбора колонки). В то же время, эти осадки обогащены мелким растительным детритом, вивианитом и слюдой. В целом, это свидетельствует о близости древней береговой линии к современному континентальному склону до 15.8 тыс. лет назад и активном поступлении терригенного материала с континентальным стоком.
На момент 15.8 тыс. лет назад глубина в месте расположения изучаемой станции PS-51/154 составляла около 150-170 м, то есть, как и сейчас, находилась в области континентального склона, но на 100-120 м выше. В ранее изученных поверхностных образцах из этой части моря нами были определены многочисленные глубоководные виды, которые встречаются в водах Северной Атлантики и Северного Ледовитого океана. Поверхностные образцы западной и центральной частей моря были объединены в единый комплекс, характерный для нормально соленых вод с глубин более 60 м. Таким образом, разница в нынешней и существовавшей на тот момент глубине моря в месте расположения колонки не должна была значительно повлиять на систематический состав комплекса остракод. При изучении ископаемых остракод в этом разрезе мы условно разделили группу нормально морских видов дополнительно на мелководные - шельфовые виды, и глубоководные — виды северо-атлантического происхождения, обитающие на континентальном склоне (рис. 24).
В результате нашего исследования, в разрезе было выделено три комплекса остракод.(1) Наиболее древний комплекс существовал в течение большей части периода дегляциации, от 15.8 тыс. лет назад до 11.1 тыс. лет назад (рис. 23, 24). Интересно, что этот комплекс остракод представлен всеми тремя группами по их отношению к солености: солоноватоводными, эвригалинными и нормально морскими; среди последних встречены как глубоководные, так и мелководные виды. Основную часть составляют нормально морские шельфовые виды (80-100%), в меньшей степени представлены глубоководные таксоны (около 20%). В количественном отношении преобладают Krithe glacialis (до 60%), Rabilimis mirabilis (до 20%), Cytheropteron tumefactum (до 30%), С. pseudomontrosiense (до 25%), остальные виды встречаются в очень небольших количествах. Эвригалинных и солоноватоводных видов немного (5-20%), их появление в небольших количествах, по-видимому, отражает периоды усиления влияния пресноводного стока и переноса этих видов с мелководных участков моря плавучими льдами.
Сопоставление данных по изменению видового состава и соотношения разных экологических групп остракод со сменой комплексов моллюсков и фораминифер позволило сделать некоторые выводы об изменениях палеосреды в этот промежуток времени, охватывающий большую часть исследованной колонки (неопубликованные данные Е.Е. Талденковой, С.С. Демьянкова). Начиная со времени 15.8 тыс. лет назад до примерно до примерно 13.5 тыс. лет назад комплексы были бедны как количественно, так и таксономически. Среди моллюсков доминировала Portlandia arctica. Этот вид способен обитать в суровых арктических условиях при высоких скоростях седиментации и обильном поступлении растительного детрита (Syvitski et al., 1989; Aitken, Gilbert, 1996). Среди остракод преобладают несколько относительно глубоководных видов. Высокое процентное содержание Krithe (до 60%) свидетельствует о холодных придонных водах с низким содержанием питательных веществ (Cronin et al., 1995). Среди фораминифер преобладают две группы видов: оппортунистический вид Elphidium excavatum f. clavata, способный жить в суровых условиях (Polyak et al., 2002), и относительно глубоководные виды Cassidulina teretis и С. reniforme. Присутствие С. teretis особенно примечательно, т.к. распространение этого вида в Арктике четко привязано к атлантическим водам (Lubinski et al., 2001). Таким образом, уже 15.8 тыслет назад атлантические воды достигали
Похожие диссертации на Плейстоцен-голоценовые и современные остракоды моря Лаптевых и их значение для палеоэкологических реконструкций
