Программа со ран
| Вид материала | Программа |
- Н. Н. Миклухо-Маклая ран институт языка, литературы и истории Карельского научного, 1019.84kb.
- Н. Н. Миклухо-Маклая ран институт языка, литературы и истории Карельского научного, 1022.31kb.
- В. В. Виноградова ран институт языкознания ран московский педагогический государственный, 77.74kb.
- Программа 11-13 ноября 2009 г. Мирэа конференция проводится при финансовой поддержке, 317.74kb.
- Доклад на Всероссийской научной конференции «От СССР к рф: 20 лет итоги и уроки», 140.15kb.
- Программа саратов, 12 15 сентября 2011 г. Научный совет ран по акустике Общественная, 576.97kb.
- Пригласительный билет и программа V всероссийского литологического совещания Типы седиментогенеза, 295.76kb.
- Программа москва, 15 17 июня 2010 г. Научный совет по акустике ран общественная организация, 620.44kb.
- Регламент Конференции, 98.98kb.
- Программа Список участников казань, 552.69kb.
Состояние изученности проблемы, уровень исследований в СО РАН и научный задел
Новейшая стратиграфические схемы мезозоя Западной Сибири, принятые Межведомственным стратиграфическим совещанием в октябре 2003 г. опубликованы после утверждения в МСК в 2004 г. Унифицированная биостратиграфическая основа состоит, кроме аммонитовой, из зональных шкал по белемнитам, двустворчатым, фораминиферам, остракодам и растительным остаткам (Решения…, 2004). Аммонитовая шкала в основном повторяет разработанную ранее (Решения…, 1991), но содержит некоторые изменения (Меледина, Алейников, 2003). Параллельные зональные шкалы по белемнитам и двустворкам для всех ярусов юры, в том числе верхней юры, введены в унифицированную часть схемы впервые. Разработчиками всех этих шкал являются авторы данного проекта. Существенно откорректирована корреляционная часть схемы: выделен ряд новых свит и упразднены некоторые ранее выделяемые. Схема и объяснительная записка к ней содержат все новые палеонтологические материалы последних лет, что позволило внести существенные уточнения в трактовку возраста многих свит, их корреляционные соотношения, их палеонтологическую и фациальную характеристику. В процессе подготовки совещания авторами проекта, вместе с другим коллегами, была издана фундаментальная работа «Юрская система» в серии «Стратиграфия нефтегазоносных бассейнов Сибири» (Шурыгин и др., 2000). В ближайшие годы планируется проведение Стратиграфического совещания по мезозою Средней Сибири. Предыдущая биостратиграфическая схема мезозоя для этой территории датирована 1981 г., а само совещание в г. Новосибирске прошло в 1978 г. За прошедшие четверть века претерпела существенные изменения аммонитовая шкала по бату, келловею; в меньшей мере оксфорду, кимериджу и волжскому ярусу. Существенно возросла дробность других шкал, основанных на парастратиграфических группах моллюсков. Был повышен до зонального статус этих шкал. Многие изменения и новшества отмечены в наших публикациях (Меледина и др., 1991; Меледина, 1994; Захаров и др., 1997, 2005; Шурыгин и др., 2000; Дзюба, 2004, Lebedeva, 2006, Pestchevitska, 2006, Iliyna et all, 2005, Nikitenko, Mickey, 2004 и др.). К предстоящему совещанию по биостратиграфии мезозоя Средней Сибири авторы предполагают свести воедино все накопившиеся палеонтологические данные, учет которых бесспорно приведет к весьма существенному обновлению и детализации региональной шкалы севера Средней Сибири. Сибирские региональные шкалы отличаются от шкал прочих территорий своею комплексностью. Параллельное изучение разных групп фоссилий и разработка автономных, но увязанных между собой шкал, было поставлено в Отделе палеонтологии и стратиграфии ИНГГ СО РАН уже со времени его основания, в 60-е годы прошлого столетия, что удалось сохранить доныне. Это обеспечивалось совместными полевыми работами и последующим тесным взаимодействием на всех этапах работы специалистов, занимающихся изучением разных групп фоссилий.
Предложенный коллективом специалистов, в том числе и нами, зональный стандарт бореальной юры (Захаров и др., 1997, 2005), не имеет мировых аналогов ни по своей сути, ни по степени детальности, которая достигается комплексированием автономных зональных шкал, основанных на разных группах ископаемой макро- и микрофауны и растительных остатках.
На основе изучения микрофитофоссилий в последние годы разработана стратиграфия континентальных отложений палеогена и неогена Западной Сибири. Отработаны палинологические особенности спорово-пыльцевых комплексов, показаны их изменения и общие черты по латерали. Типологические спорово-пыльцевые комплексы привязаны к основным стратиграфическим горизонтам, в результате существенно уточнена и детализирована стратиграфическая схема сводного разреза континентальных палеогеновых и неогеновых отложений Сибири. По палинологическим данным получены материалы по реконструкции растительного покрова и флуктуациям климата. (Волкова, Фрадкина, 1995). С помощью палинологических данных в сочетании палеомагнитного анализа с физическими методами (С-14, ЭПР, ТЛ) детализирована стратиграфическая схема квартера, освещены геологическая история, ландшафты и климаты плейстоцена. Установлены этапы развития флор, составлены палеоландшафтные карты. На основании последовательного изменения структуры растительных формаций дано обоснование расчленения плиоцен-четвертичных отложений севера Западной Сибири - Ямала и Тазовского пол-ва (Геологическая история…, 1994 и др.).
Наряду с вопросами биостратиграфии неотъемлемой частью изучения бореального мезозоя и кайнозоя в исследованиях авторов проекта всегда была палеобиогеография. Это направление исследований обеспечивает решение широкого круга вопросов по историко-геологическому развитию регионов. Палеогеографические реконструкции для отдельных регионов Сибири выполнялись начиная с 60-х годов прошлого столетия отечественными исследователями В.И. Бодылевским, Л.Д. Кипарисовой, В.Н. Саксом, М.Е. Капланом, М.С. Месежниковым и многими другими. По мере изучения различных групп ископаемых юрской фауны выявились особенности площадной их дифференциации в отдельные отрезки времени. Сформировалось представление о наличии в мезозое относительно холодного Полярного бассейна, который был населен меньшим числом семейств и родов, часто эндемичных, в то время как акватории, располагавшиеся на территории Европы, были охарактеризованы иными семействами и родами беспозвоночных. В литературе появилось название – Арктическая палеогеографическая область (Шульгина, 1966; Сакс, Нальняева, 1966). Установленные закономерности площадной дифференциации одновозрастных фаун были положены в основу палеобиогеографического районирования бореальных бассейнов (Атлас литолого-палеогеографических карт СССР, 1968). Позже В.Н. Сакс с соавторами (1971) проанализировали особенности распределения разных групп мезозойских фоссилий – аммонитов, белемнитов, двустворчатых, фораминифер, и впервые предложили палеобиогеографическое районирование бореальных морей для отдельных веков мезозоя уже на комплексной палеонтологической основе.
В дальнейшем палеобиогеографический аспект изучения фаун стал неотъемлемой частью многих крупных монографий и сводок, выходящих из лаборатории мезозоя, в том числе и тех, авторами или соавторами которых были авторы данного проекта (Захаров, Шурыгин, 1979; Каплан, Меледина, Шурыгин, 1979; Меледина, 1973; 1977; 1994; Палеогеография Севера СССР в юрском периоде, 1983 и др.). В большинстве перечисленных работ палеобиогеографическое районирование производилось на современной географической основе. Когда стали публиковаться палинспастические карты, биостратиграфы начали широко применять их в своих построениях (Сакс, 1976; Taylor et al., 1984; Hillebrand, Westermann, Golonkа et Scotesee, 1995; Захаров, Шурыгин, Курушин, Меледина, Никитенко, 2002; Шурыгин, 2003; Меледина, Шурыгин, Дзюба, 2005 и др.).
Начало келловея ознаменовалось открытием постоянного пролива между Скандинавией и Гренландией, который прогрессивно расширялся на протяжении поздней юры в связи с раскрытием Северной Атлантики. Морские связи между Полярными и Северо-Европейскими акваториями не только восстановились после средней юры, но и расширялись; обмен фаун то нарастал, то уменьшался. Картина распределения фаунистических сообществ в бореальных акваториях постоянно изменялась. Приводимые нами палеобиогеографические исследования направлены на реконструкцию последовательных событий, изменявших как контуры самих бассейнов, так и состав населявшей их биоты. Палеобиогеографический анализ сопряжен с необходимостью проработки большого объема литературы, что и объясняет незавершенность некоторых уже начатых исследований. Например, предстоит анализ распределения по территории Сибири, в том числе Западной Сибири, оксфордских и волжских аммонитов и двустворок; завершение работы по келловею. Достигнутая высокая детальность современных зональных шкал Сибири является хорошей предпосылкой для перехода палеобиогеографических построений на ранее невозможные короткие временные отрезки (фазы). В качестве основы биогеографических построений будут использованы мобилистские карты, приводимые в последних литературных источниках.
Другая актуальная проблема связана с геологической историей Арктического океанического бассейна. Здесь даже не одна, а две проблемы, ключ к решению которых находится в значительной степени в руках палеонтологов: 1) определение времени заложения Протоарктики в восточном секторе современной Арктики, сведения о типе океанического дна и возрасте осадочного чехла которой еще очень сомнительны (Churkin, Trexler, 1981; Грамберг и др., 1981; Палеогеография …, 1983); 2) определение времени заложения бореальной части Протоатлантики, кора океанического типа которой считается образовавшейся с эоцена (Dzinoridze et al., 1978), тогда как новейшие данные о влиянии палеоатлантической биоты на перестройки сибирской указывают на существование относительно глубоководных морских связей уже с конца юры.
Не менее актуальна и расшифровка кайнозойской истории арктических бассейнов и Западно-Сибирского в частности. До сих пор нет ясности в вопросах о связи эоценового эпиконтинентального Сибирского морского бассейна с акваториями Палеоарктики и Тетиса.
Авторы проекта по-прежнему удерживают первенство в обеспечении и освещении в литературе биостратиграфии и палеобиогеографии мезозоя севера Средней Сибири и Западной Сибири. В воссоздании истории эволюции юрской и меловыой биот в бассейнах Сибири у нас нет конкурентов.
Значительное количество работ авторов проекта посвящено палеоэкологии мезозойских сообществ фауны. На основе анализа распространения макрофауны восстановлены катены бентоса, изучены закономерности эволюции сообществ, выявлены различные группировки: трофические, этологические, температурные и др., описаны методы реконструкции глубин и рельефа дна палеобассейнов с использованием катен бентоса (Палеогеография..., 1983; Захаров, Шурыгин, 1978, 1979, 1984, 1985; Шурыгин, 1979 и др.). Реконструкции палеоклиматов и их эволюции в течение мезозоя и кайнозоя опираются в значительной мере на палинологические исследования (Ильина, 1987,1997; Хлонова, Лебедева, 1988; Ильина, Кулькова, Лебедева, 1994, Волкова и др., 2003 и др.).
Основные публикации авторов проекта за 2003-2006 гг
Волкова В.С., Андерсен П.М., Ложкин А.В., Трумпе М.А., Короткий А.М. Late Quaternary vegetation end climate of Siberia and the Russian far fast (Palynological and radiocarbon date base). Изд-во: NOAA and Russian Academy of sciences North East Science Centr, Magadan, 2002, 369 p.
Волкова В.С., Архипов С.А., Бабушкин А.Е., Кулькова И.А., Гуськов С.А., Кузьмина О.Б., Левчук Л.К., Михайлова И.В., Сухорукова С.С. Стратиграфия нефтегазоносных бассейнов Сибири. Кайнозой Западной Сибири. Новосибирск, Изд. СО РАН, филиал «ГЕО», 2002. 246с.
Волкова В.С., Кузьмина О.Б. Растительность и климат среднего кайнофита Сибири (по палинологическим данным) // Геология и геофизика, 2005, т.46, № 8. С. 844-851.
Волкова В.С., Кузьмина О.Б., Кулькова И.А. Морской и континентальный палеоген и миоцен южной части барабинского фациального района Западной Сибири // Геология и геофизика, 2005, т. 46, № 1. С. 60-71.
Горячева А.А. Палиностратиграфия среднеюрских отложений в разрезах бассейна р. Золотой Китат (юго-восток Западной Сибири) // “Новости палеонтологии и стратиграфии”, прилож. к “Геологии и геофизике”. Вып. 8, 2006. С. .
Девятов В.П., Князев В.Г., Кутыгин Р.В., Меледина С.В., Шурыгин Б.Н., Хмеловский В.Б. Первая находка нижнеюрских аммонитов (Dactylioceras) в Западной Сибири // ДАН, 2006, т. 406, № 3. С. 349-350.
Дзюба О.С. Белемниты (Cylindroteuthidae) и биостратиграфия средней и верхней юры Сибири. Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал “Гео”, 2004. 203 с.
Жданова А.И., Казанский А.Ю., Зольников И.Д., Матасова Г.Г., Гуськов С.А. Фациально-генетическое расчленение субаэральных четвертичных отложений опорного разреза «Огурцово» по результатам комплексного геолого-петромагнитного исследования // Геология и геофизика. 2006.
Захаров В.А., Боден Ф., Дзюба О.С., Дю В., Зверев К.В., Ренард М. Изотопные и палеоэкологические свидетельства высоких палеотемператур в кимеридже Приполярного Урала // Геология и геофизика, 2005. Т. 46, № 1. С. 3–20.
Захаров В.А., Лебедева Н.К., Маринов В.А. Биотические и абиотические события в позднем мелу Арктической биогеографической области// Геология и геофизика, 2003, т 44, № 11.
Захаров В.А., Меледина С.В., Шурыгин Б.Н. Палеобиохории юрских бореальных бассейнов// Геология и геофизика, 2003, т. 44, № 7. С. 664-675
Захаров В.А., Шурыгин Б.Н., Дзюба О.С., Рогов М.А. О работе первого Всероссийского совещания «Юрская система России: проблемы стратиграфии и палеогеографии» // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2006. Т. 14. № 3. С. 126–128.
Захаров В.А., Шурыгин Б.Н., Ильина В.И., Б.Л.Никитенко Плинсбах – тоарская биотическая перестройка на севере Сибири и в Арктике // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2006, т.14, №4, с.61-80.
Зольников И.Д., Гуськов С.А., Мартысевич У.В. О вероятности формирования части четвертичных палеоврезов на севере Западной Сибири термоэрозионными процессами Криосфера Земли, 2005, т.VIII, № 3, с.3-10
Зольников И.Д., Постнов А.В., Гуськов С.А. Процессы морфолитогенеза Усть-Канской и Ябоганской котловин в позднем неоплейстоцене // Геоморфология. 2006.
Игольников А.Е. Ревизия вида Surites (Caseyiceras) subanalogus Schulgina 1972 и стратиграфические выводы // “Новости палеонтологии и стратиграфии”, прилож. к “Геологии и геофизике”. Вып. 8, 2006. С. .
Киселев Д.Н., Меледина С.В. Аммонитовые комплексы и биогоризонты подзоны jason (средний келловей) на Русской платформе // Новости палеонтологии и стратиграфии. Приложен. к журн. «Геология и геофизика», 2004, т. 45. Вып. 6-7. С. 157-175.
Князев В.Г., Девятов В.П., Кутыгин Р.В., Никитенко Б.Л., Шурыгин Б.Н. Зональный стандарт тоарского яруса Северо-Востока Азии. Якутск, ЯФ Изд-ва СО РАН, 2003. 103 с.
Константинов А.Г., Соболев Е.С. Особенности географической дифференциации бореальных головоногих моллюсков в карнийском веке // Геология и геофизика, 2004. Т. 45, № 8. С. 956–962.
Константинов А.Г., Соболев Е.С., Клец Т.В. Новые данные по фауне и биостратиграфии норийских отложений о. Котельного (Новосибирские острова)// Стратиграфия. Геол. корреляция. 2003. Т.11, № 3. С. 27-39.
Кузьмина О.Б., Волкова В.С. Первые находки динофлагеллат в континентальных верхнеолигоценовых отложениях журавской свиты (Западная Сибирь) // Докл. РАН, 2004. Т. 394, № 2. С. 229–233.
Кузьмина О.Б., Волкова В.С., Гнибиденко З.Н., Лебедева Н.К. Микрофитофоссилии и магнитостратиграфия верхнемеловых и кайнозойских отложений юго-восточной части Западно-Сибирской равнины // Геология и геофизика, 2003, т. 44, № 4. С. 348-363.
Лебедева Н.К. Биостратиграфия верхнемеловых отложений в бассейне на р. Уса (Полярное Предуралье) по диноцистам // Стратиграфия и геологическая корреляция. 2005. т. 13, № 3. С. 114-131.
Лебедева Н.К. Первая находка цист динофлагеллат в верхнемеловых отложениях бассейна р. Уса (Полярное Предуралье) // “Новости палеонтологии и стратиграфии”, прилож. к “Геологии и геофизике”. Вып. 8, 2006. С. .
Лебедева Н.К., Агалаков С.Е., Бейзель А.Л. Палиностратиграфия и строение разреза верхнего мела по скв. 113 Южно-Русской площади (Пур-Тазовское междуречье, Западная Сибирь) / Новости палеонтологии и стратиграфии. Вып. 6 // Геология и геофизика. Прил., 2004. Т. 45.
Лебедева Н.К., Зверев К.В. Седиментологический и палинологический анализ сеноман-туронского события на севере Сибири // Геология и геофизика, 2003, т 44, № 8. С. 769-780.
Левчук Л.К. Новые данные о представителях подсемейства Oolininae (Foraminifera) в верхнеюрских отложениях Западной Сибири // Новости палеонтологии и стратиграфии. 2006.
Маринов В.А. Представители рода Ammosiphonia He, 1977 (фораминиферы) в юре и мелу Западной Сибири. Палеонтологический журнал. 2006, Т. 4.
Маринов В.А., Меледина С.В., Дзюба О.С., Урман О.С., Язикова О.В., Лучинина В.А., Замирайлова А.Г., Фомин А.Н. Биостратиграфия и биофации юры и нижнего мела // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2006, № 5. С.
Маринов В.А., Урман О.С., Соболев Е.С. Фораминиферы и биостратиграфия пограничных отложений мела и палеоцена Западной Сибири// Литосфера, 2006, т.8.
Меледина С.В. Биостратиграфия и биогеографическое районирование Западно-Сибирского бассейна в кимеридже по аммонитам // Геология и геофизика, 2005, т. 46, № 10. С. 1005-1018.
Меледина С.В. Кимериджские аммониты и особенности их дифференциации в Западно-Сибирском осадочном бассейне // Новости палеонтологии и стратиграфии 2006. №…. С.
Меледина С.В., Шурыгин Б.Н., Дзюба О.С. Палеобиогеография и зональная стратиграфия нижней и средней юры Cибири на основе стадийности в развитии моллюсков // Геология и геофизика, 2005. Т. 46, № 3. С. 239–255.
Михайлова И.В. История развития растительности и климата Среднего Приобья в позднем плейстоцене по данным палинологических исследований / Новости палеонтологии и стратиграфии. Вып. 6 // Геология и геофизика. Прил., 2004. Т. 45.
Никитенко Б.Л., Глинских Л.А. Микрофауна келловея-верхней юры Тюменской сверхглубокой скважины (СГ-6).(Север Западной Сибири).// Новости палеонтологии и стратиграфии.Прилож. к журн.Геология и геофизика.2006, вып.9.
Никитенко Б.Л., Левчук Л.К., Хафаева С.Н. Этапность развития и особенности фациальной дифференциации сообществ фораминифер верхов средней и поздней юры// Геология и геофизика, 2005, т.46, № 5, с.546-567.
Пещевицкая Е.Б., Лебедева Н.К. Дифференциация палинофлор на территории Западной Сибири в раннемеловое время // Геология и геофизика, 2003, т.44, № 6. С.525-538.
Региональные стратиграфические схемы триаса и юры Западной Сибири / Авт.: Шурыгин Б.Н., Никитенко Б.Л., Дзюба О.С., Ильина В.И., Меледина С.В., Фрадкина А.Ф., Константинов А.Г., Соболев Е.С. и др. Новосибирск: СНИИГИМС, 2004. 95 с. + 30 л. А3 схем.
Столярова Л.Р., Меледина С.В. Первые находки Pavloviceras (Cardioceratidae, аммониты) в верхнем келловее Северной Сибири // Новости палеонтологии и стратиграфии. Приложен. к журн. «Геология и геофизика», 2004, т. 45. Вып. 6-7. С. 177-181.
Хазина И.В. Реконструкция природно-климатических обстановок среднего - позднего голоцена Новосибирского Приобья (по палинологическим исследованиям озера Белое) // Геология и геофизика, 2006, т.47, № 8. с. 965-972.
Шурыгин Б.Н. Биогеография, фации и стратиграфия нижней и средней юры Сибири по двустворчатым моллюскам. Новосибирск: Академическое изд-во “Гео”, 2005. 154 с.
Шурыгин Б.Н., Клец Т.В., Алифиров А.С. Палеонтология и стратиграфия: Учебно-методическое пособие. Новосибирск, Новосиб. гос. ун-т. 2006. 24 с.
Шурыгин Б.Н., Клец Т.В., Зыкин В.С., Дзюба О.С. Палеонтология: Учебно-методическое пособие: изд. второе, испр. и доп. Новосибирск: НГУ, 2004. 66 с.
Gradinaru E., Sobolev E.S. Ammonoid and nautiloid biostratigraphy around the Olenekian-Anisian boundary in the Tethyan Triassic of North Dobrogea (Romania): correlation with the Boreal Triassic// Norsk Geologisk Forening, 2006, № 3, p.56-58.
Gusskov S.A., Kuzmin Y.V., Burr G.S., Khasin L.B. AMS 14C and paleontological data about the water invasion from the Aral Sea to Western Siberia in the Holocene // AMS-10 (10-th International Conference in Accelerator Mass Spectrometry, Berkeley, California, September 5-10, 2005). Berkeley, CA: Lawrence Livermore National Laboratory, p. 8 -14.
Ilyina V.I., Nikitenko B.L., Glinskikh L.A. Foraminifera and dinoflagellate cyst zonation and stratigraphy of the Callovian to Volgian reference section in the Tyumenskaya superdeep well (West Siberia, Russia) // The Micropalaeontological Society, Special Publications, 2005. P.109-144.
Kiselev D., Rogov M., Guzhikov A., Tesakova E., Dzyuba O. Dubki (Saratov region, Russia) and Dachovskaya (Northern Caucasus, Russia), the reference sections for the Callovian/Oxfordian boundary // Proceedings 7th International Jurassic Congress, Krakow, Poland, September 6–18, 2006. Krakow, 2006.
Lebedeva N.K. Dinocyst biostratigraphy of the Upper Cretaceous of Northern Siberia // Paleontological Journal, 2006. Vol. 40. Suppl. 5. P. 604-621.
Pestchevitskaya E.B. Early Cretaceous dinocysts of Northern Siberia and their stratigraphic significance // Palaeontological Journal. 2006. V. 40. Suppl. 5. P. 429-647.
Rogov M., Price G., Guzhikov A., Dzyuba O. Multi-proxy study of the Kimmeridgian-Volgian boundary beds in the Gorodischi section (Middle Volga area, Russia), the lectostratotype of the Volgian Stage // Proceedings 7th International Jurassic Congress, Krakow, Poland, September 6–18, 2006. Krakow, 2006.
Volkova V.S., Kuzmina O.B. Vegetation and Climate in the Oligocene and Neogene of West Siberia // Bulletine de l´Académie serbe des sciences et des arts, Classe des sciences mathematiques et naturelles, Sciences naturelles, 2004. № 42. P. 305–318.
Научно-исследовательские задачи программы и общий план исследований (основные разделы проекта; этапы и сроки их реализации)
В соответствие с изложенными выше проблемами перед коллективом исследователей стоят следующие задачи:
1-й этап (2007 год)
1. Переинтерпретация (ревизия) таксономического состава комплексов мезозойской и кайнозойской макро- и микрофауны, микрофитофоссилий сибирских бассейнов и создание банка данных латерального и вертикального распространения основных групп фоссилий мезозоя и кайнозоя Сибири и смежных территорий.
2. Совершенствование региональных стратиграфических схем и схем корреляции с бореальными стандартами отдельных интервалов мезозоя и кайнозоя по разным группам и по всему пакету параллельных зональных шкал.
2-й этап (2008 год)
3. Поиски интервалов перестроек фауны и флоры мезозоя и кайнозоя сибирских и смежных бассейнов и оценка сопряженности событий, их масштабности и определение триггеров перестроек.
4. Биофациальные и биогеографические (с учетом вариаций палеоклиматов) реконструкции для типовых крупных биохорий, занимающих центральное положение на бореальных территориях (север Средней Сибири, Западная Сибирь, Вилюйская синеклиза и т.д.).
3-й этап (2009 год)
5. Выявление и геохронологическая корреляция региональных и глобальных «сигналов» геологических перестроек среды (с учетом вариаций изотопного состава углерода и кислорода в мезокайнозойских толщах), контрастных палеогеографических, палеоклиматических и эвстатических изменений.
6. Создание нового поколения непротиворечивых высокоразрешающих параллельных по разным группам стратиграфических шкал, мелкомасштабных циркумбореальных палеобиогеографических и палеоландшафтных карт-схем, анализ биофациальной дифференциации районом Сибири на основе изучения особенностей латерального распределения разных групп органического мира с учетом палинспатических реконструкций и особенностей локальных изменений абиотических факторов.
7. Разработка экосистемных моделей мезо-кайнозойских сибирских бассейнов и реконструкции вариаций абиотических факторов, влияющих на процессы седиментогенеза.
Пути решения поставленных задач
Исследования будут проводиться по следующим научным направлениям: по экосистемному обоснованию стратиграфических шкал разного ранга; по изучению закономерностей хорологической дифференциации экологически разнотипных сообществ фауны и флоры как индикаторов палеосреды; по обоснованию региональных и местных стратиграфических схем.
Базой для решения поставленных задач являются наиболее детально изученные геологические объекты, по которым к настоящему времени накопилось необходимое количество стратиграфических, палеонтологических, седиментологических и структурно-геодинамических данных. Для выполнения поставленной темы требуется следующее:
1. Разработать методические аспекты стратиграфических исследований с использованием новейших комбинаций автономных по разным группам (макро-, микрофоссилии, палиноморфы) стратиграфических шкал, методы анализа коинтервалов параллельных шкал для высокоточных внутризональных корреляций, методы комплексирования высокоточных биостратиграфических, секвесстратиграфических и сейсмостратиграфических данных.
2. Сосредоточение сил и средств на исследовании таксономического состава биоты и ее изменчивости по латерали для наиболее важных интервалов мезо-кайнозойской истории сибирских бассейнов, связанных с крупными перестройками бореальной биоты: граница триаса и юры, плинсбах, тоар, бореальный бат и келловей, волжский ярус и бореальный неоком, граница юры и мела; сеноман-турон, граница мела и палеогена, граница лютета и бартона, граница палеогена и неогена, границы четвертичной системы.
3. Поиски временных интервалов устойчивых морских связей Палеоарктики с Палеопацификой и Палеоатлантикой; интервалов резких перестроек палеоландшафтов и климата в критических для Палеоарктики зонах, реконструкция факторов среды, палеобатиметрические профили сибирских палеобассейнов. Реконструкции катен бентоса морских бассейнов и катен растительности суши Сибири в качестве эталонных построений для биофациального анализа бореальных палеобассейнов.
4. Биостратиграфическая калибровка (на основе разработанных зональных шкал) региональной секвенсстратиграфической шкалы Сибири. Составление сводных разрезов и схем их корреляции на основе высокоразрешающих био- и секвенсстратиграфических критериев.
5. Разработка и усовершенствование методов биофациального анализа (катенный анализ, комплексирование данных катенного анализа по разным группам фоссилий) и современных приемов комплексирования био- и литофациального анализа с сейсмофациальным анализом (кластерный анализ, факторный анализ и т.п.).
6. Широкое применение современной компьютерной техники для обобщения и анализа данных. Создание банков хорологических и стратиграфических данных по разным группам фауны. Применение современных приемов статистики для обработки данных, широко распространенных в последнее время в биогеографии и биогеоценологии. Так, предварительный сравнительный анализ с использованием стандартных мер сходства таксономических наборов комплексов двустворок (сходство наборов родовых таксонов и семейственных) «террейновых» палеобассейнов, обрамляющих Сибирскую платформу, показывает разную картину. Изменения родового состава комплексов двустворок на изученной территории Арктики имеет клинальный характер, а коэффициенты сходства семейственного состава меняются резче. Графы и дендрограммы (с использованием разных мер сходства) будут рассчитываться не только по общему набору таксонов, но и по наборам таксонов однотипных звеньев катен и использоваться при биостратиграфическом анализе.
7. Комплексирование методов полевых и лабораторных исследований путем внутри- и межинститутского и международного сотрудничества (ИГМ СО РАН, ИГАБМ ЯНЦ СО РАН, ИГГ УрО РАН, ГИН РАН, ПИН РАН, НПО “Океангеология”, ПГО “Центргеология”, ИГиРГИ, ВНИГНИ, СНИИГГиМС, Московский университет; Университеты Англии, Польши, Румынии, Франции, США). Предполагается тесное сотрудничество (совместные проекты РФФИ) с лабораторией седиментологии ИНГГ СО РАН.
8. Участие в работе международной группы по упорядочению палеобиогеографической номенклатуры (Friends of Paleobiogeography- три сотрудника лаборатории входят в состав группы), международных советов и комиссий: Международная комиссия по стратиграфии (юрская и меловая подкомиссии, рабочие группы: по терминальному ярусу юры, границе юра/мел и секвентной стратиграфии), Американская ассоциация палинологов-стратиграфов, проекта ЮНЕСКО IGCP 507 (Paleoclimates of the Cretaceous in Asia) и др.; б) федеральных проблемных советов и комиссий: пути и закономерности исторического развития животных и растительных организмов, по стратиграфии, по сейсмостратиграфии, МСК; в) в хоздоговорных работах ИНГГ СО РАН.
Методы исследования
Основные методы исследований:
- морфолого-систематический- для современной ревизии таксономического состава биот разных зоохорий,
- биостратиграфический - для решения задач зональной и ярусной корреляции с целью создания изохронной основы для биогеографического районирования;
- литолого-тафономический и палеоэкологический – для реконструкций факторов среды и палеоландшафтов в конкретных бассейнах.
- ареало-генетический и экологический – оконтуривание ареалов таксономических групп и экологических группировок для решения проблем районирования, палеоклимата и геологической истории бассейнов седиментации;
- статистический, широко распространенный в последнее время в систематике, биогеографии и биофациальном анализе - для оценки степени сходства – различия сравниваемых выборок, степени экзотичности или банальности био- и литофаций, группировки изучаемых слоев по био- и литостратонам, поискам коррелятивных связей сейсмообразов с литофациями и т.п.
В качестве дополнительных методов будут привлекаться:
- физико-химический - для количественных реконструкций факторов среды и для поисков следов кратковременных событий (=хемостратиграфия);
- палеомагнитный - для оценки изохронности уровней (магнитостратиграфия);
- изотопно-геохронологический - для датировки абсолютного возраста пород, оценки вариаций стабильного изотопа углерода (хемостратиграфия) и кислорода (хемостратиграфия и палеотемпературы)
- сейсмостратиграфический – для корреляции и увязки сейсмостратонов и отражающих горизонтов с биостратиграфическими шкалами.
Программа исследований
Цель программы - реализация поставленных задач в оптимальные сроки и на высоком научном уровне.
Полевые исследования. Будет проводиться детальное комплексное послойное изучение геологических разрезов мезозоя и кайнозоя морского и континентального генезиса по обнажениям и кернам скважин на территории развития отложений бореального типа (преимущественно в Сибири и сопредельных регионах). Составление сводных и опорных разрезов с выделением ранговых стратиграфических подразделений от местных элементарных до региональных и циркумбореальных. Целевое наблюдение, опробование и коллекционирование материала. Фациальный анализ.
Лабораторные исследования. Монографическое описание наиболее важных для решения поставленных задач групп органического мира. Монографическое изучение будет проведено на массовом материале с привлечением методов биометрии, сравнительно-морфологического, филетического и др. методов. С учетом массовости материала, для решения задач систематики, как вспомогательные, будут использоваться детерминистские методы систематики (дендрограммы сходства, ортографы и др.). Биостратиграфический анализ с выделением местных, региональных и циркумбореальных подразделений, реперных уровней циркумбореальной корреляции и узких изохронных интервалов для построения непротиворечивых палеобиогеографических и палеоландшафтных карт –схем.
Разработка палеоэкологических и палеобиогеографических классификаций таксонов и анализ факторов среды осадконакопления. Статистический анализ данных.
Реконструкция сообществ организмов, катен бентоса и биофациальный анализ. Палеобатиметрические, палеогидробиологические, палеобиогеографические, палеоклиматические реконструкции.
Бентосные и пелагические организмы является хорошим индикатором среды. Расселение бентоса контролируется глубиной, соленостью, температурой, типом субстрата, газовым режимом, гидродинамикой. Эти же факторы влияют и на распределение микрофитопланктона, обитающего в поверхностных слоях бассейнов. Совместный анализ макро- и микробентоса, фитопланктона позволит наиболее полно восстановить условия существовавшие в палеобассейнах. Для аутэкологических и синэкологических реконструкций и разработки палеоэкологических классификаций будет использован морфофункциональный и актуалистический методы, будут изучены структура сообществ, соотношения между таксонами, таксономическое разнообразие и количественная представительность. Конвергентные признаки, возможно, несли сходную функциональную нагрузку. Выделение экологических группировок будет проведено путем экстраполяции данных по отдельным видам на группы обладающие, сходной морфологией. Также будут учтены и имеющиеся литологические и геохимические сведения.
Имеющийся у рабочей группы большой фактический материал по практически всем основным разрезам мезозоя и кайнозоя Сибири позволит разработать независимые параллельные зональные шкалы по макробентосу, микробентосу, фитофоссилиям и провести пространственно-временной анализ палеобиоценозов.
Зоны по парастратиграфическим группам по своему содержанию нередко соответствуют экозонам, интервал разреза, охарактеризованный определенной сопряженностью рекурренции фаций и рекурренции ассоциаций. Изохронность реперных уровней, будет прослежена на основе сравнительного анализа ассоциаций бентоса циркумбореально с контролем путем наложения на независимую корреляционную решетку зональной шкалы по архистратиграфическим группам. Как реперные уровни будут использоваться и критические рубежи (фиксируют начало резких перестроек сообществ бентоса и хорошо следятся по всему бореальному бассейну). Фактически для определения объемов зон фиксируется последовательность и сочетание событий разной природы (хорологической- проникновение мигрантов, экосистемной- перестройка сообществ, смена доминантов, расцвет какого-либо таксона или жизненной формы, филогенетической- автохтонное появление нового таксона). Комплексный анализ комбинации параллельных шкал по разным группам, как правило, дает результат большей разрешающей способности, чем по каждой шкале отдельно. Сочетание всех шкал дает очень дробную последовательность смены комплексов разных групп и их комбинаций, определяющих объемы коинтервалов. Эта последовательность коинтервалов является хорошим инструментом для достоверной корреляции на внутри зональном уровне.
Пакет разработанных параллельных зональных шкал и комплексный анализ комбинации коинтервалов позволят четко зафиксировать временное положение ТР-событий и провести пространственно-временной анализ микропалеобиоценозов.
При исследованиях будут использованы все данные по секвенсстратиграфии, теоретической основой, которой является концепция эвстатических колебаний уровня Мирового океана различной периодичности. Эвстатические кривые можно использовать как независимый метод корреляции.
При комплексном анализе будет использованы сведения по лито- и сейсмофациям. Оценка рассчитанных на ПЭВМ разных мер сходства, степени “банальности-экзотичности” слоев в изученных разрезах, фаций и сейсмофаций в изохронных интервалах с наложением графов отношений “сходства” и ортографов отношений “банальности” на карты позволит установить одновозрастные толщи, оценить их вертикальную и латеральную изменчивость, определить способы эффективного опознавания фаций по геофизическим данным.
Для реконструкции хорологической эволюции сибирских акваторий в мезозое и кайнозое и их палеобиогеографического районирования предполагается изучение особенностей пространственной дифференциации нектона и бентоса с учетом литолого-фациального анализа вмещающих осадочных пород и эколого-фациальных исследований ископаемых сообществ. Оценка биотопической дифференциации бентоса и нектобентоса совместно с анализом литофаций позволят воспроизвести ряд важных факторов среды обитания морских беспозвоночных (глубину бассейнов, наклон дна, гидродинамический и газовый режим, температуру вод), выявить особенности эволюции и расселения бореальных таксонов, обосновать схемы палеобиогеографического районирования.
Методы статистики дадут возможность оценить степень сходства бентоса и нектона палеозоохорий разного ранга как по таксономическому составу, так и по структуре сообществ с учетом преобладания тех или иных жизненных форм, что, в свою очередь, послужит основанием для упорядочивания иерархии зоохорий. Сравнительный анализ синхронных катен разных бортов арктического палеобассейна позволят установить моменты инвазий термофильных форм в Арктику и проследить дальнейшую судьбу иммигрировавших таксонов.
Динамику преобразования биогеографической структуры арктических палеобассейнов хорошо отражают серии палеобиогеографических карт. Для палеобиогеографических реконструкций будут использованы все известные ныне в мировой практике методы (ареалографический, историко-филогенетический, статистический и другие). При анализе степени сходства бентоса, нектобентоса и нектона палеозоохорий разного ранга будут использованы методы статистики – дендрограммы сходства-различия по таксономическому разнообразию, структуре сообществ бентоса с учетом количественных соотношений таксонов и жизненных форм.
Ожидаемые результаты
На основе исследований состава и выявленных закономерностей развития морской биоты предполагается получить следующие результаты.
- Обоснование причинно-следственных связей биологических и периодичности экосистемных перестроек с переломными геологическими событиями, особенно с этапами флуктуаций климата, крупных эвстатических событий, крупных магматических событий, влияющих на вариации кислорода, углекислого газа и газов-гидратов в атмосфере и гидросфере как главных физико-химических факторов, лимитирующих биоразнообразие и изменение структуры сообществ организмов бентали и пелагиали.
- Повышение детальности и надежности биостратиграфических шкал зонального и инфразонального ранга; развитие теоретической и методической основы экологической концепции эволюции сообществ мезокайнозойских организмов бореальных бассейнов. Результаты исследований могут быть использованы для расширения знаний о геологической истории биосферы, развития теории эволюции жизни, а в прикладном аспекте для совершенствования стратиграфической основы разных видов геологических работ и палеогеографических реконструкций.
В 2007 году:
- Будет проведена ревизия сведений по стратиграфическим диапазонам и хорологии таксонов, наиболее значимых для стратиграфии и палеобиогеографии мезозоя и кайнозоя Сибири. Будет проведен статистический анализ данных о географическом распределении этих таксонов (дендрограммы сходства-различия биохорий по таксономическому разнообразию, графы и ортографы сходства таксономического состава для определения центров расселения и путей миграции). Будет создан банк палеонтологических данных по макро, микрофоссилиям и фитофоссилиям по опорным интервалам мезозоя и кайнозоя Сибири. Будут подготовлены публикации по монографическому описанию стратиграфически важных групп фоссилий из разных интервалов мезозоя и кайнозоя Сибири.
- Для анализа, типизации и хорологической интерпретации палеонтологических, палеоэкологических, фациальных и геодинамических данных будут выбраны ключевые объекты и проведена ревизия информационных массивов палеонтологических и хорологических данных по Сибирскому сектору Арктического океана, включая шельф. Будет уточнен таксономический состав и сделана экологическая типизация сообществ бентосной и пелагической фауны мезозойских морей (по конкретным объектам).
В 2008 году:
- Будет обоснована схема основных реперных биостратиграфических уровней, увязанных со шкалой региональных горизонтов Сибири, с использованием комбинации параллельных зональных шкал. Результаты будут использованы в течение работ по проекту для разработки варианта нового поколения региональной стратиграфической схемы Сибири, который является одной из декларируемых целей. Параллельно будут разрабатываться теоретические основы детальной корреляции с использованием комбинации параллельных зональных шкал и их связи со стандартами. Будет разработан и усовершенствован комплекс высокоразрешающих параллельных зональных шкал юры и мела Сибири, достоверно сопоставленных с бореальным зональным стандартом.
- Будет проведено оконтуривание ареалов доминирующих элементов бентоса (двустворок, фораминифер, остракод) для отдельных стратиграфических интервалов юры и мела Западной и Восточной Сибири. Будут построены схемы палеобиогеографического и биофациального районирования для отдельных интервалов мезозоя и кайнозоя Сибири и смежных территорий. Будут созданы реконструкции катен бентосных сообществ для разных батиметрических зон мезозойских палеобассейнов Сибирского сектора, отражающих латеральную фациальную и биономическую структуры биоты.
В 2009 году:
- Будут разработаны методы выбора оптимального набора необходимых исследований палеонтолого-стратиграфического, био- и литофациального плана в комплексе с сейсмостратиграфическими для прогнозирования зон поисков полезных ископаемых и проведения поисково-оценочных работ.
- Будет проведена оценка на основе биогеографического районирования латеральной протяженности биостратонов параллельных шкал и обоснованы реперные уровни межрегиональной корреляции.
- Будут созданы региональные стратиграфические схемы нового поколенья для разных интервалов мезозоя и кайнозоя Сибири с привязкой основных сейсмогоризонтов.
- Будут интегрированы в виде диаграмм (с последующим кластерным анализом) данные о биоразнообразии доминирующих таксономических групп для дробных стратиграфических интервалов (биозон и региональных горизонтов) как основы для выделения эволюционных трендов.
Полученные по результатам исследований данные ежегодно будут публиковаться в виде статей в рецензируемых журналах, монографий, региональных стратиграфических схем и будут представлены в виде докладов на конференциях всероссийского и международного уровня.
Обеспеченность и конкурентоспособность и материально-техническая база
Выполнение программы будет осуществляться научными сотрудниками двух лабораторий 322 и 324 (24 сотрудников), из которых 4 доктора и 11 кандидатов наук, аспирантами, магистрантами и студентами. В составе рабочей группы по проекту 29 сотрудников института, из которых 5 – технические работники. Основной состав исполнителей - высококвалифицированные специалисты, о чем свидетельствует их ведущая роль в федеральных комиссиях по палеонтологии и стратиграфии (трое - члены Российских стратиграфических комиссий по юре и мелу, двое - члены бюро этих комиссий, трое являются председателями региональных стратиграфических комиссий по системам мезо-кайнозоя и входят в бюро этих комиссий), двое- члены Палинологической комиссии России.
Исполнители достаточно широко известны также в международных профессиональных кругах. В составе лаборатории работает голосующий член международной подкомиссии по юрской системе, 3 сотрудника международных рабочих групп по разным проблемам стратиграфии, палеонтологии и микропалеонтологии мезо-кайнозоя, 3 сотрудника недавно созданной специальной международной группы по проблемам упорядочения палеобиогеографической номенклатуры. В настоящее время исполнители темы участвуют в выполнении 5-х проектов РФФИ, и проекта ЮНЕСКО МПГК-507.
За последние 5 лет члены группы не раз выступали с докладами на Международных конгрессах, совещаниях, симпозиумах в России, США, Франции, Германии, Польше, Китае. Приглашались для консультаций в США. Научные исполнители темы имеют свыше 50 публикаций за рубежом (не считая переизданий русских журналов), в том числе в таких наиболее известных журналах как: “Bull. AAPG”, “Marine and Petroleum Geology”, “Palaeontology”, “Oil and Gas”, “Newsletters on Stratigraphy”, “Biogeography”, “Climate Dynamics”, “Journal of Geological Sociaty London” и др.
Эффективность работ по мезо- кайнозою несомненно возрастет, если для решения задач стратиграфии и палеогеографии бореального мезозоя и кайнозоя в единой тематике будут объединены усилия всех специалистов по макропалеонтологии, микропалеонтологии и палеоботанике, работающих в настоящее время в разных лабораториях и институтах.
Коллектив располагает необходимым для выполнения работ научным оборудованием и вычислительной техникой: компьютеры, пакеты программ для статистической обработки данных и перевода на палинспатическую географическую основу, современными бинокулярами и микроскопами, оборудование для цифрового фотографирования и подготовки образцов для микрофаунистического и палинологического анализов. В распоряжении исполнителей имеются обширные коллекции фоссилий из мезозойских и кайнозойских толщ Сибири и смежных территорий.
Для проведения палеонтологических исследований на современном уровне необходимо приобретение дополнительного оборудования:
- 5 лабораторных бинокуляров фирмы ZEISS с трансфокаторами,
- 4 лабораторных микроскопа фирмы ZEISS
- 1 исследовательский бинокуляр фирмы ZEISS
- модернизация имеющейся микроскопической техники (приобретение современной камеры, приставки для фотосъемки, насадки для съемки макрообъектов)
- центрифуга для обработки палинологических образцов
- 4 современных компьютера на основе Core Duo 2