Биофации и методика их выделения

Под биофацией обычно понимается область (часть биосферы геологического прошлого с относительно однородными экологическими условиями, овеществленными, в настоящее время, осадочной породой, содержащей определенный палеоценоз. Или, иначе говоря, “биофация - комплекс биотопов, объединяемых общими условиями обитания - организмов ...” (Палеонтологический словарь, 1965). Реконструкция этих условий осуществляется путем синтеза данных палеонтологических и литолого-геохимических исследований. В биофациальном анализе наиболее важными для изучения являются такие абиотические факторы, как: глубина, температура, соленость, подвижность водных масс, газовый режим, характер субстрата и др.

Глубина и температура наиболее тесно связаны между собой, влияние их на расселение организмов особенно заметно. В зависимости от этих условий закономерно изменяются соотношения секреционных и агглютинирующих фораминифер (Саидова, 1969, 1970; Булынникова, 1973). Понижение солености вод приводит к сокращению таксономического разнообразия и увеличению плотности популяций отдельных таксонов (Сигаль, 1956; Фурсенко А., Фурсенко К., 1972). Образ жизни, величина раковины, ее состав, степень сложности (наличие бугорков, ребер и т.п.), толщина стенки и, наконец, форма самой раковины служат показателем температуры среды обитания, подвижности водных масс, характера грунта и других параметров (Палеобиофации..., 1978; George, 1956; Banerji, Sastri, 1983 и др.).

Для более точного определения основных элементов морских биофаций используются данные по литофациальному анализу исследуемых отложений: текстурно-структурные исследования, анализ парагенезов новообразованных минералов, реконструкции условий захоронения различных включений (мегакластов, обломков древесины и т.п.), а также данные расчетов ряда геохимических коэффициентов: Feпир/Cорг. - палеосоленость, Feаут./Feобл. - климат и кислотность среды, Fe₂+ /Fe₃+ - окислительно-восстановительный потенциал.

Материалом для палеотермических определений являются массивные скелетные остатки моллюсков. Анализ основан на определении содержания изотопов кислорода (Николаев и др., 1982).

При палеоэкологическом анализе комплексов фораминифер представляется целесообразным выделять виды, представленные наибольшим числом особей - доминанты. Ядра или доминанты комплексов наиболее объективно отражают условия обитания последних, при этом практически отфильтровывается значение аллохтонных организмов. С другой стороны, при таком подходе, видимо до минимума сводится различие между био- и ориктоценозами фораминифер, поскольку условия захоронения на биотопе для всех особей равнозначны.

Кроме того, используется традиционная методика разделения популяций фораминифер на морфотипы, понимаемые Т.Н.Джорджем, как внутрипопуляционные варианты, обладающие специфическими морфологическими отличиями, легко распозноваемые на ископаемых и современных “жизненных формах” (George, 1956). Так, раковины фораминифер имеют определенные морфологические критерии состава стенок – песчаные (агглютинированные) и известковистые (секреционные), а также структуры раковины – линейные (однорядные, двурядные, трехрядные и т.д.), спирально (планиспиральные, трохоспиральные и выпрямляющиеся), уплощенные, шарообразные и клубкообразные.

При анализе фораминиферовых биофаций Р.К.Бенержи и В.В.Састри (Benerji, Sastri, 1983) пришли к выводу, что изменение структур раковин обусловлено, главным образом, влиянием экологических факторов, или, иначе говоря, происходит перегруппировка и развитие этих морфотипов в наиболее благоприятных для них условиях существования. А поскольку эволюционные преобразования вызывали изменение фауны на уровне видов и родов, использование таких больших группировок, как морфотипы, предпочтительно.

Для более полного исключения влияния эволюционных изменений предпринята попытка выяснения условий обитания доминант морфотипов в узких стратиграфических диапазонах, отвечающих зонам исследуемой группы фауны.

При построении батиметрических моделей палеоморей и выявлении сообществ фораминифер характерных для определенных фациальных обстановок, обычно используется методика палеокатонного анализа, опробированная В.А.Захаровым и Б.Н.Шурыгиным для юрских двустворчатых моллюсков. В последнем случае палеокатона рассматриваются как последовательность донных сообществ на склоне седиментационного бассейна, реконструированных на основе изучения рекурентных ориктоценозов в естественных выходах или по керну скважин (Палеогеография ..., 1983).

В результате ранее проведенных исследований (Сапьяник, 1992) выяснилось, что среди раннеюрских фораминифер наиболее вероятно “жизненной форме” отвечает таксон родового, реже подсемейственного ранга. Исходя из этого родовой ранг таксона был положен в основу экологической классификации раннеюрских фораминифер, к тому же родовая классификация наиболее полно отвечает выделенным морфологическим группировкам.

Таким образом, в основу принятой методики реконструкций условий обитания бентосных сообществ фораминифер раннеюрских бассейнов Сибири положен принцип актуализма, подразумевающий единство причин, а не постоянство условий или неизменность результатов, вызываемых конкретными причинами. Или, иными словами, известные или теоретически возможные процессы, происходящие в настоящее время в биосфере, действовали и на протяжении всей геологической истории, по крайней мере, с палеозоя (Руттен, 1973).

Исходя из вышеизложенного, основными и определяющими элементами палеобиофаций являются:

· глубина участка морского дна: верхняя сублитораль – 0 - 20 м, средняя сублитораль – 20 - 80 м, нижняя сублитораль – 80 - 200 м (Палеобиофации ..., 1978);

· положение участка морского дна относительно побережья – прибрежные участки открытого моря;

· типы грунтов – илистые, песчано-илистые и песчаные;

· температура вод в градусах;

· соленость вод – нормально соленые морские воды, с соленостью выше нормальной;

· аэрация придонных вод – хорошая, плохая, сероводородное заражение;

· геохимические обстановки на границе вода - осадок – окислительная, переходная, восстановительная;

· комплекс организмов – состав и плотность популяций морфотипов.