НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

Інститут геологічних наук

Вернигорова Юлія Валентинівна

УДК (563.12:574.587):551.352.2](665.2)

БЕНТОСНІ ФОРАМІНІФЕРИ ГВІНЕЙСЬКОГО ШЕЛЬФУ ТРОПІЧНОЇ АТЛАНТИКИ,

ЇХ ЕКОЛОГІЯ ТА БІОСТРАТИГРАФІЧНЕ ЗНАЧЕННЯ

04.00.09 – палеонтологія і стратиграфія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата геологічних наук

Київ – 2002

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті геологічних наук НАН України, м. Київ.

Науковий керівник:

доктор геолого-мінералогічних наук

Зернецький Борис Федорович,

Інститут геологічних наук НАН України, м. Київ,

головний науковий співробітник.

Офіційні опоненти:

доктор геол.-мін. наук Іванік Михайло Михайлович, Інститут геологічних наук НАН України, м. Київ, завідуючий відділом

кандидат геол.-мін. наук Трофимович Наталія Анатоліївна, Львівське відділення УкрДГРІ, м. Львів, науковий співробітник

Провідна установа:

Дніпропетровський національний університет, геолого-географічний факультет, Міністерство освіти і науки України, м. Дніпропетровськ

Захист відбудеться “12” листопада 2002 р. о 14?? годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д. 26.162.01 при Інституті Геологічних наук НАН України за адресою: 01054, Київ-54, вул. О. Гончара, 55-б

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту геологічних наук НАН України за адресою: 01054, Київ-54, вул. О. Гончара, 55-б

Автореферат розісланий “4” жовтня 2002 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради ____________________________ Рябоконь Т.С.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність дослідження. Бентосні форамініфери є однією з найбільш поширених груп мікроорганізмів, які відіграють дуже важливу роль у формуванні давніх та сучасних донних відкладів морських басейнів. В мілководних зонах вони становлять основне джерело карбонотанакопичення. Знання закономірностей розподілу форамініфер у сучасних морях та океанах дозволяють використовувати цю групу найпростіших при біостратиграфічних та палеогеографічних реконструкціях.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана у відділі стратиграфії та палеонотології кайнозойських відкладів ІГН НАН України в рамках теми “Вивчення геологічної будови та особливостей літогенезу в окремих районах Світового океану” (номер держреєстрації 0193V030892).

Мета і задачі дослідження. Об’єкт дослідження – форамініфери материкового краю Гвінеї (Західна Африка). Предмет дослідження – екологія угруповань бентосних форамініфер, біостратиграфія верхньочетвертинних відкладів Гвінейського шельфу.

Мета роботи – вивчення особливостей розподілу бентосних форамініфер у сучасних осадках та верхньочетвертинних відкладах Гвінейського шельфу тропічної Атлантики.

Задачі дослідження:

1. Встановити ступінь впливу абіотичних факторів, а саме: глибини, рельєфу дна, типу осадку, вмісту в ньому карбонату кальцію та органічного вуглецю на розподіл секреційних та аглютинуючих бентосних форамініфер.

2. Провести вивчення систематичного складу форамініфер у поверхневих осадках та колонках донних відкладів шельфу та крайового плато, а також в гирлах та руслових частинах річок Гвінеї.

3. Встановити характер поширення видів бентосних форамініфер на території.

4. У розрізах колонок вивчити систематичний склад та розподіл планктоних і бентосних форамініфер.

5. Провести монографічний опис характерних видів бентосних форамініфер.

Для виконання поставленої мети було застосовано такі методи: статистичний, біостратиграфічний, електронно-мікроскопічний.

Наукова новина.

Вперше для вивчення бентосних форамініфер у відкладах материкової окраїни Гвінеї застосовано статистичний метод. У поверхневих осадках були виділені групи бентосних форамініфер, які відрізняються одна від одної видовим складом та кількісними показниками.

Вперше в районі досліджень проведено аналіз впливу абіотичних факторів на видовий та кількісний розподіл бентосних форамініфер. Встановлено, що розподіл виділених груп форамініфер на території залежить від зміни гідрологічних та гідрохімічних показників води.

Вперше в регіоні виділено та описано специфічний мангровий комплекс бентосних форамініфер в гирлах і руслах річок Гвінеї.

Вперше для цього району проведено співставлення даних за викопними та сучасними бентосними форамініферами, яке дозволяє простежити динаміку формування донних відкладів крайового плато в пізньочетвертинний час.

Вперше на території, що вивчалась, проведено спільне вивчення планктонних та бентосних форамініфер у верхньочетвертинних відкладах дослідженого району. Отримані дані дозволили за планктонною групою встановити вік донних відкладів, а за бентосними – визначити палеоглибину зформованих за цей час осадків.

Вперше для цієї частини західного шельфу Африки проведено електронно-мікроскопічне вивчення та монографічний опис 51 виду і одного підвиду бентосних форамініфер.

Теоретичне та практичне значення. Результати досліджень мають значення для відображення історії розвитку океану в пізньочетвертинний час. Встановлені закономірності розподілу бентосних форамініфер у поверхневих осадках і колонках донних відкладів можуть бути використані для палеогеографічних реконструкцій епіконтинентальних басейнів пізнього кайнозою України. Палеонтологічний атлас, що містить монографічний опис та зображення видів форамініфер, зроблених за допомогою скануючого електронного мікроскопу, може бути використаний для визначення четвертинних бентосних форамініфер.

Особистий внесок здобувача. Результати досліджень, які наведені в роботі, отримані автором самостійно.

Фактичний матеріал. Робота виконана за матеріалами XV рейсу НДС “Професор Колесников” та XXVIII рейсу НДС “Академік Вернадський”, які були люб’язно надані нам для роботи доктором геол.-мін. наук Б.Ф. Зернецьким.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації доповідалися та обговорювалися на 15-17, 22 і 25 сесіях Палеонтологічного товариства України (Київ, травень, 1995-1997, 1999; Львів, травень, 2002). На XII Міжнародній школі морської геології (Москва, ін-т океанології ім. П.П. Ширшова, 1997). На Всеросійській конференції, присвяченій вивченню четвертинного періоду (Санкт-Петербург, 1998).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 10 робіт, у тому числі три статті та сім тез.

Обсяг та структура роботи. Дисертація складається з вступу, шести розділів, висновків та переліку використаної літератури. Загальний обсяг роботи - 228 сторінок, з них тексту 166 стор. Робота ілюстрована 27 рисунками, 53 таблицями (з них 13 палеонтологічних таблиць). Список використаних джерел становить 122 найменування і займає 12 сторінок.

Автор висловлює подяку своєму науковому керівнику Б.Ф. Зернецькому — за надані матеріали і наукові консультації в ході роботи. О.Ю. Митропольському за люб’язно надані матеріали та карти Гвінейського шельфу. В.П. Усенко – за надані матеріали по фіз.-географії дослідженого району. О.В. Москалюку, А.Б. Гостєву за технічну підтримку на різних етапах роботи. А.С. Андреєвій-Григорович, О.П. Ольштинській, Т.С. Рябоконь, а також усім колегам, які не залишилися байдужими та допомогли розв’язати суперечні питання, які виникали на протязі роботи.

КОРОТКИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

ВИВЧЕНІСЬ БЕНТОСНИХ ФОРАМІНІФЕР ГВІНЕЙСЬКОГО ШЕЛЬФУ

ТРОПІЧНОЇ АТЛАНТИКИ

В дослідженому районі працювало декілька радянських експедицій, які проводили комплексне вивчення території. Дослідженням форамініфер займалися співробітники Інституту геологічних наук (м. Київ) – Б.Ф. Зернецький та М.М. Іванік. Ними був вивчений систематичний склад бентосних форамініфер, проведений аналіз їх розподілу на території. Розчленування четвертинних відкладів здійснювалось на основі зміни систематичного складу планктонних форамініфер (Зернецький, 1984, 1987), та на належності їх до різних кліматичних груп (Іванік, 1987, 1990).

Для роботи також були залучені матеріали із суміжних територій: західний шельф Африки (Басов, 1975-1979), західна та східна частина тропічної Атлантики (Михалевіч, 1979-1983), східний шельф Південної Америки (Болтовський, 1966-1984) та багато інших.

МЕТОДИКА ВИВЧЕННЯ ФОРАМІНІФЕР

На форамініферовий аналіз відібрано 180 проб донних відкладів. З яких 35 зразків зібрано в гирлах річок та 24 зразка з 4 колонок, піднятих з крайового плато дослідженого району. Відбір та визначення форамініфер виконувались під бінокуляром МБС-1, при збільшеннях 25, 50 та 87,5 крат з одного мілілітру відмитого висушеного осадку. Характерні види бентосних форамініфер Гвінейського шельфу тропічної Атлантики були вивчені та сфотографовані для створення атласу на скануючому електроному мікроскопі при збільшеннях від 200 до 700 крат.

В роботі використані дані про гідрологічну та гідрохімічну характеристику води, батиметрію, морфологічну будову дна, літологію та вмісту в осадку карбонату кальцію та органічного вуглецю, (Безбородов, Овсяний, 1987; Булгаков, Джиганшин, 1988; Хованський, Митропольський, Усенко, 1990 та ін.).

Вивчення видової різноманітності бентосних форамініфер в поверхневих осадках та колонках донних відкладів материкової окраїни Гвінеї проходило в три етапи:

1. В поверхневих осадах (з глибини 14-782 м), у кожному зразку проводився підрахунок числа видів та кількості черепашок секреційних та аглютинуючих бентосних форамініфер. З’ясовувалось, як коливаються отримані чисельні значення при змінюваності умов існування.

2. Встановлювались особливості розподілу бентосних форамініфер в поверхневих осадах шельфу – крайового плато дослідженого району, а також у гирлах та руслових частинах річок Гвінеї.

2.1. На підставі відмінностей систематичного складу форамініфер у різних зразках осадку (місцеположення, глибина) виділялись групи бентосних форамініфер.

2.2. У середині груп здійснювався кількісний аналіз для встановлення відсотку зустрічаємості виду відносно загальної чисельності черепашок форамініфер у кожному зразку. Отримані значення відносились до однієї з категорій: “багато” (основна категорія), “помірно”, “мало”.

2.3. Зміна видового складу форамініфер основної категорії за глибиною дозволила у кожній групі виділити комплекси бентосних форамініфер.

2.4. В комплексах, серед видів основної категорії, в кожному зразку визначався домінуючий вид (чисельність черепашок якого переважає над рештою). На основі зміни домінуючого виду виділялись угруповання бентосних форамініфер (належать до різних комплексів та маркують певну глибину басейну). Назва угрупованню надавалась за домінуючим видом.

2.5. Встановлювалась належність груп бентосних форамініфер, їх комплексів та угруповань до певних екотопів (місце існування різних угруповань організмів), що дозволило з’ясувати причини які впливають на видовий склад та структуру цих груп в дослідженому районі.

3. В колонках донних відкладів здійснювалось спільне вивчення планктонних та бентосних форамініфер. Стратифікація донних відкладів дослідженого району проводилась на підставі зміни видового складу планктонних форамініфер. Вивчення видової різноманітності бентосних форамініфер у розрізах колонок здійснювалось за методикою яка була розроблена для вивчення форамініфер у поверхневих осадках району що вивчався.

ФІЗИКО-ГЕОГРАФІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНУ ДОСЛІДЖЕНЬ

Район досліджень (полігон) розташовано на Гвінейському шельфі Західної Африки між 9-11° пн.ш. та 13-18° з.д., в екваторіальній зоні, для якої характерна висока річна сума опадів і температур. Формування гідрологічної структури вод цієї території залежить від складної взаємодії в часі та просторі океанічних циркуляційних течій (Канарської течії, Міжпасатної течії) та місцевих (апвелінга, припливно-відливних та стічних вод).

На шельфі Гвінейської республіки виділяються два крупних морфоструктурних елементи: внутрішній та зовнішній шельф. Внутрішній шельф простежується до глибини 50-60 м і характеризується складною та своєрідною побудовою. Він поділяється на прибережний шельф (0-14 м) та середній шельф (16-60 м) (Митропольський, Ємельянов, Карабович, 1988; Демедюк, Сирський, Ладиженський, Усенко та ін. 1989). Останній має найбільш складний та різноманітний рельєф. Його дно перетинають палеодолини давніх річкових систем. З боку океану, до внутрішнього примикає зовнішній шельф, розташований на глибинах до 120 м. В рельєфі його поверхні вже не простежуються давні річкові системи. Брівка шельфу фіксується на глибині 90-120 м.

Крайове плато дослідницького району має вирівняну акумулятивну поверхню, котра простягається до глибини 1000 м.

Донні відклади на полігоні представлені мулами та пісками різної зернистості з домішками пелітового, мулистого, або гравійного матеріалу. Вміст СаСО3 в осадках змінюється від 1,60 до 47,80 %, вміст Сорг – від 0,26 до 2,12 %.

ЗАКОНОМІРНОСТІ РОЗПОДІЛУ БЕНТОСНИХ ФОРАМІНІФЕР У ПОВЕРХНЕВИХ ОСАДКАХ ГВІНЕЙСЬКОГО ШЕЛЬФУ ТРОПІЧНОЇ АТЛАНТИКИ

Вплив абіотичних факторів на кількісний розподіл секреційних та аглютинуючих бентосних форамініфер

Вивчено вплив глибини, зміни морфології дна, типу осадку, вмісту в ньому карбонату кальцію та органічного вуглецю на кількісний розподіл секреційних та аглютинуючих бентосних форамініфер (табл. 1). Для зразків з середнього шельфу враховувалось також положення станції відносно затоплених палеодолин давніх річкових систем.

Максимальна кількість черепашок секреційних бентосних форамініфер знайдено на мулах піскуватих та пісках різнозернистих з домішками пелітового матеріалу. Максимальна кількість аглютинуючих бентосних форамініфер – на пісках середньозернистих з домішкою гравійного, а також глинистого матеріалу, іноді слабо замулених.

Вміст карбонату кальцію в осадках не впливає на кількісний розподіл черепашок форамініфер.

Кількість органічного вуглецю в осадках району досліджень оптимальна для життя форамініфер і тому суттєво не впливає на їх кількісні показники.

Такі морфологічні структури шельфу як палеодолини та палеовододіли на зміну кількості черепашок та число видів бентосних форамініфер не впливають.

Якщо розглядати великі морфологічні елементи: середній шельф, зовнішній шельф та крайове плато (а також відповідні зміни глибини), то тут є чітка різниця – на зовнішньому шельфі кількість черепашок секреційних, а також кількість черепашок та число видів агглютинуючих форамініфер мінімальні (порівнюючи з середнім шельфом та крайовим плато).

Видова різноманітність бентосних форамініфер Гвінейського шельфу тропічної Атлантики

В розділі наводяться результати вивчення систематичного складу бентосних форамініфер дослідженого району та аналіз розподілу їх на території. Наводяться отримані данні про кількісне співвідношення бентосних форамініфер у кожному зразку осадку та особливості їх поширення на полігоні.

Аналіз систематичного складу бентосних форамініфер та розподіл їх в районі досліджень. При визначенні систематичного складу бентосних форамініфер, знайдених на Гвінейському шельфі, встановлено що вони належать до 18 надродин, 30 родин, 55 родів і складають 98 видів. Аналіз розподілу родин і надродин форамініфер на дослідженій території дозволив встановити найбільш прийнятні для їх існування глибини:

– тільки на глибині 14-59 м (середній шельф) знайдені дві надродини: Rotaliacea, Siphoninacea; та чотири родини: Rotalidae, Elphidiidae, Siphoninidae, Textularidae;

– тільки на глибині 14-90 м (середній та зовнішній шельф) знайден один вид Amphistegina lessonii, який належить до родини Asterigerinidae (надродина Asterigerinacea);

– тільки на глибині 84-782 м (зовнішній шельф – крайове плато) існують види, які входять до родини Buliminidae (надродина Buliminacea);

– тільки на глибині 169-782 м (крайове плато) знайдено представників таких надродин: Heterohelicacea, Bolivinacea, Bolivinitacea, Nodosariacea, Ceratobuliminacea, Robertinacea; родини: Bolivinitidae, Bolivinidae, Sphaeroidinidae, Eggerellidae, Nodosaridae, Epistominidae, Robertinidae, Chiloguembelinidae, Siphogenerinoidae, Oridorsalidae, Planulinidae;

– види, які існують всюди, належать до 8 надродин: Miliolacea, Discorbacea, Chilostomellacea, Turrilinacea, Nonionacea, Planorbulinacea, Cassidulinacea, Textularinacea; шести родин: Hauerinidae, Spiroloculinidae, Bagginidae, Cassidulinidae, Gavelinellidae, Uvigerinidae.

Закономірності розподілу видів бентосних форамініфер на території. В результаті проведеного аналізу види бентосних форамініфер поділилися на дві групи. Перша – виділена на глибинах 14-59 м, що відповідає середньому шельфу. Друга – знаходиться на зовнішньому шельфі та крайовому плато (глибина 84-782 м).

Із загального списку бентосних форамініфер, тільки дев’ять видів (Hanzawaia concentrica, Cancris sagrai, Cibicides refulgens, Spiroloculina canaliculata, Angulogerina angulosa, Angulogerina carinata, Cassidulina crassa, Amphistegina lessonii, Uvigerina peregrina) знайдені в різній кількості на всій дослідженій території. Різниця між двома групами видів показана на таблиці 2.

Таблиця 2

Основна різниця між групами бентосних форамініфер

В кожній групі, на підставі зміни видового складу форамініфер основної категорії, виділено шість комплексів:

– комплекс A об’єднує бентосні форамініфери знайдені на глибині 14-59 м (середній шельф). До основної категорії видів на різних глибинах входять: Hanzawaia concentrica, Cibicides refulgens, Textularia agglutinans, T. sagittula, Poroeponides lateralis;

– комплекс B виділено на зовнішньому шельфі, на глибині 84-90 м. Його основу складають види: Uvigerina peregrina, Amphistegina lessonii, Cibicides refulgens, Angulogerina carinata;

– комплекс С встановлено на крайовому плато на глибині 169-331 м. Основна група: Uvigerina peregrina (глибина 242 м), Planulina ariminensis (глибина 300-331 м), Bulimina rostrata (300-331 м), B. costata, B. marginata bisserialis, Angulogerina carinata, Rectuvigerina elongatastriata, Cassidulina subglobosa C. crassa, Hyalinea balthica, Hanzawaia nittidula, Amphicorina scalaris;

– комплекс D зафіксований на глибині 420-490 м. Види: Brizalina spathulata, Uvigerina mediterranea, Cassidulina laevigata, Hoeglundina elegans, Quinqueloculina seminulum, Nonion barleeanum складають його основу;

– комплекс E – глибина 630-713 м. Основна група складається з видів: Fonbotia wuellerstorfi, Bulimina marginata, B. aculeata;

– комплекс F – глибина 750-785 м. Основні види: Brizalina albatrossi, Br. striatula, Ehrenbergina bradyi, Siphouvigerina ampullacea, Laterostomella subspinescens.

Особливий інтерес викликає комплекс B (зовнішній шельф, глибина 80-94 м). За видовим складом він відноситься до групи форамініфер зовнішнього шельфу – крайового плато, а за своїми кількісними характеристиками є своєрідною “перехідною зоною”. Основну категорію складають види, кількість черепашок яких перевищує 25 % загальної чисельності черепашок у зразку (як в першій групі), а чисельні значення видів у категоріях “помірно” та “мало” – такі як у другій. Крім того, тут зафіксовано мінімальне число видів та кількість черепашок бентосних форамініфер.

В результаті зміни домінуючого виду у зразках осадку на усій території виділено 10 угруповань бентосних форамініфер (див. табл. 2). Вони становлять частину комплексів та маркують певну глибину басейну. Угруповання 1-3 входять у групу бентосних форамініфер середнього шельфу (комплекс А) та розташовані паралельно берегу. Угруповання 4-10 відносяться до групи видів зовнішнього шельфу – крайового плато (входять у різні комплекси) і на території розташовані мозаїчно.

Така різниця між цими групами форамініфер, на нашу думку, обумовлена достатньо різноманітними умовами існування (табл. 3).

Особливості розподілу бентосних форамініфер в гирлах та руслах річок Гвінеї.

Гирла річок Гвінеї розташовані в зоні мангрів, характерна особливість яких – значні добові коливання солоності (що пов’язано з припливами та відливами). Осадки на річках представлені мулами та різнозернистими пісками. Вперше нами в гирлах та руслах річок Гвінеї ретельно вивчено видовий склад бентосних форамініфер, підраховано число видів, кількість їх черепашок. Розглянута залежність розподілу форамініфер від глибини, типу осадку та відстані від гирла.

Бентосні форамініфери знайдені на цій території тільки на мулах. Вони знаходяться у зоні перехіду від морських до прісноводних умов існування (див. табл. 3). Із усього комплексу виділені типово-мангрові види (Ammobaculites dilatatus, Ammoastuta inepta, Miliammina fusca, Trochammina laevigata, Siphotrochammina lobata) та види, які є шельфовими (Textularia agglutinans, Hanzawaia concentrica, Lagena hexagona, Nonionides grateloupi, Cibicides refulgens, Ammonia beccarii, A.A. advena, A. tepida, Elphidium excavatum, E. jenceni, E. advenum, E.Cribroelphidium gunteri, C. ustulatum). Спостерігається різниця у складі форамініфер, знайдених на різній відстані від гирла: чим вище по річці (20-30 км), тим більш різноманітним стає видовий склад, тим більш типово-мангрових видів, а шельфові – стають рідкішими. Цікаво відмітити, що види Ammonia beccarii, A. convexa, види родів Elphidium та Cribroelphidium добре переносять нестабільні умови існування і домінують в осадках на відстані 20-30 км уверх по річці (для амоній) та 10-15 км (для ельфідіумів). Решта шельфових видів знайдена по річках у невеликій кількості. На шельфі, на глибині 17 м знайдений тільки один типово-мангровий вид – Ammobaculites dilatatus.

БІОСТРАТИГРАФІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ПЛЕЙСТОЦЕНОВИХ ВІДКЛАДІВ РАЙОНУ ДОСЛІДЖЕНЬ ЗА ПЛАНКТОННИМИ ТА БЕНТОСНИМИ ФОРАМІНІФЕРАМИ

Планктонні форамініфери

Характеристика зональних шкал плейстоценових відкладів Атлантичного океану за планктонними форамініферами. Викладена історія розвитку поглядів на четвертинну стратиграфію, подано короткий аналіз різних методів встановлення віку донних відкладів (кліматостратиграфічний, ізотопно-кисневий, мікрофауністичний, палеотемпературний). Розглянуті зональні біостратиграфічні схеми пізнього кайнозою, розроблені за планктонними форамініферами (Баннер, Блоу 1965; Боллі, Премолі Сильва 1973; Бараш, 1983).

Розчленування верхньочетвертинних відкладів Гвінейського шельфу тропічної Атлантики за планктонними форамініферами. Вивчено видовий склад та стратиграфічне поширення планктонних форамініфер у піздньочетвертинних відкладах колонок чотирьох станцій, розташованих на крайовому плато дослідженого району: ст. 2555 (довжина колонки 105 см, глибина моря 300 м); ст. 2642 (довжина колонки 150 см, глибина моря 420 м); ст. 2571 (довжина колонки 114 см, глибина моря 490 м); ст. 2556 (довжина колонки 120 см, глибина моря 782 м).

В основу розчленування пізньоплейстоценових відкладів Гвінейського шельфу тропічної Атлантики покладена зональна схема Боллі, Премолі Сильва, розроблена для плейстоцен-голоценових відкладів Карибського басейну (1973).

Вся товща осадків у всіх колонках відповідає верхній частині зони Globorotalia truncatulinoides (плейстоцен-голоцен). Кореляція виділених зональних підрозділів наведена у таблиці 4.

Підзона Globigerina calida calida (інтервал-зона) виділена у нижніх частинах колонок станцій – 2642 (інтервал 150-82 см), 2571 (інтервал 114-20 см), 2556 (інтервал 120-40 см). Літологічна характеристика: мул форамініферо-глауконітовий – у колонці ст. 2642; пісок пелітовий, форамініферо-глауконітовий – у колонці ст. 2571; мул мілкопісчано-алевролітовий – ст. 2556. Нижня границя підзони не встановлена. Верхня границя проведена по зникненню виду Globorotalia tumida flexuosa. До комплексу підзони входять 17 видів, які, за винятком виду Globorotalia tumida flexuosa (репер підзони) та виду Gr. menardii (не знайдений в осадках голоцену) є транзитними: Globorotalia bermudezi, Gr. inflata (з’являється у верхній частині підзони), Gr. menardii, Gr. truncatulinoides, Gr. tumida tumida, Globigerina bulloides, G. calida calida, G. rubescens, Globigerinoides ruber (pink), G. trilobus, G. trilobus sacculifer, Neogloborotalia dutertrei, Orbulina universa, Pulleniatina obliculoculata, Sphaeroidinella dehiscens excavata (знайдений у двох екземплярах тільки в інтервалі 100-103 см колонки ст. 2571). Підзона відповідає однойменній підзоні схеми Боллі, Премолі Сильва (1973).

Підзона Globigerina bermudezi (інтервал-зона) виділена в нижній частині колонки ст. 2555 (інтервал 105-28 см) і середньої частини колонки ст. 2642 (інтервал 82-22 см). Літологічна характеристика: мул мілкоалеврітовий – колонка ст. 2555; мул форамініферо-глауконітовий – колонка ст. 2642. Нижня границя проведена по зникненню виду Globorotalia tumida flexuosa. Верхня границя маркірується першою появою виду Globorotalia fimbriata. В комплексі 15 видів. На нижній границі відмічена поява виду Globigerina bermudezi. Підзона відповідає однойменній підзоні схеми Боллі, Премолі Сильва (1973).

Підзона Globorotalia fimbriata виділена в верхніх частинах усіх колонок. Літологічна характеристика: мул мілкоалевритовий – колонки ст. 2555 и 2556; пісок замулений, форамініферо-глауконітовий – ст. 2642; пісок пелітовий форамініферо-глауконітовий – ст. 2571. Нижня границя проведена по появі у розрізах колонок індекс-виду. У комплексі присутні 17 видів з попередньої підзони (окрім Globorotalia menardii). На нижній границі, окрім зонального, відмічена поява виду Globigerinoides conglobatus (колонка ст. 2642). Підзона корелюється з однойменною підзоною схеми Боллі, Премолі Сильва (1973).

Таблиця 4

Кореляція схеми пізньочетвертинних відкладів Гвінейського шельфу тропічної Атлантики з зональними океанічними схемами (за планктонними форамініферами)

Бентосні форамініфери

Закономірності їх вертикального розподілу у колонках донних відкладів дослідженого району. У верхньочетвертинних відкладах району досліджень сумісно з планктонними, вивчені бентосні форамініфери. З’ясування по інтервалах колонок змін кількісних характеристик видів дозволило встановити динаміку їх чисельності за допомогою діаграм (рис. 1).

На підставі подібності видового складу бентосних форамініфер та їх кількісних характеристик у донних відкладах колонок з видовим різноманіттям бентосних форамініфер комплексів, виділених у поверхневих осадках крайового плато дозволило у розрізах колонок нам виділити декілька комплексів C, D, E та F.

Комплекс C виділено у верхній частині колонки ст. 2555 (інтервал 0-28 см) та має набір видів, який можна співставити за своїми кількісними показниками з видами однойменного комплексу, виділеного у поверхневих осадках на глибині 200-331 м.

Рис. 1. Відсоток зустічаємості видів відносно загальної чисельності черепашок бентосних форамініфер за інтервалами колонок донних відкладів

Комплекс D встановлено у нижній частині колонки ст. 2555 (інтервал 53-103 см) та верхніх частинах колонок ст. 2642 (інтервал 0-82 см) і ст. 2571 (інтервал 0-40 см). За видовим різноманіттям аналогічне однойменному комплексу, виділеному на глибині 420-490 м.

Комплекс E зафіксовано у нижній частині колонок ст. 2642 (інтервал 102-150 см), ст. 2571 (інтервал 60-114 см) та ст. 2556 (інтервал 60-120 см). Містить в собі види бентосних форамініфер, чисельні показники яких можливо співставити з чисельними показниками форамініфер однойменного комплексу встановленого на глибині 630-713 м.

Комплекс F виділено у верхній частині колонки ст. 2556 (інтервал 2-40 см). За видовим складом він аналогічний однойменному комплексу крайового плато (інтервал 750-785 м).

Така зміна комплексів бентосних форамініфер по розрізах дає можливість стверджувати, що донні відклади у верхніх та нижніх частинах колонок формувались на різних глибинах (табл. 5).

Таблиця 5

Схема розподілу комплексів бентосних форамініфер у розрізах колонок, піднятих з крайового плато району досліджень

Інтервал кол., см | Колонка ст. 2555,

довжина кол. 103 см,

глибина моря 300 м | Колонка ст. 2642,

довж. кол. 150 см, глибина моря 420 м | Колонка ст. 2571,

довж. кол. 114 см, глибина моря 490 м | Колонка ст. 2556,

довж. кол. 120 см, глибина моря 782 м

Комплекс C

(200-300 м ) | Комплекс D

(400-500 м) | Комплекс D

(400-500 м) | Комплекс F

(700-800 м)

20

Комплекс E

(600-700 м)

40 | Комплекс D

(400-500 м)

Комплекс E

(600-700 м)

60

80

Комплекс E

(600-700 м)

100

120

140

160

Співставлення данних вивчення розподілу планктонних і бентосних форамініфер у розрізах колонок показало, що границі між комплексами бентосних форамініфер у колонках донних відкладів співпадають з границями підзон, встановлених нами у цих же колонках за планктонними форамініферами. Це дозволяє припустити, що відклади відповідні підзоні Globigerina bermudezi (ст. 2555) формувались на глибині 400-500 м. Відклади підзони Globigerina calida calida (ст. 2642, 2571, 2556) – на глибинах 600-700 м. А також те, що на протязі пізнього плейстоцена-голоцена глибина океану в районі станцій 2555, 2642, 2571 і 2556 змінювалась в межах 120-200 м (рис.2).

МОНОГРАФІЧНИЙ ОПИС ХАРАКТЕРНИХ ВИДІВ БЕНТОСНИХ ФОРАМІНІФЕР ГВІНЕЙСЬКОГО ШЕЛЬФУ ТРОПІЧНОЇ АТЛАНТИКИ

В розділі наведено опис бентосних форамініфер, відібраних з поверхневих осадків шельфу і крайового плато, а також з колонок донних відкладів верхньої батіалі району досліджень. При визначенні систематичного положення усіх зустрінутих форамініфер використовувалась класифікація Лєблік і Теппан (Loeblich, Tappan, 1998). Описано 51 вид та 1 підвид бентосних форамініфер, які належать до 30 родів, 18 підродинам, 19 родинам та 14 надродинам. Опис форамініфер супроводжується 13 фототаблицями (115 зображень). Фотографії черепашок форамініфер зроблені за допомогою скануючого електронного мікроскопу (KEM SCAN 4DV) в Інституті надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля, м. Київ.

висновки

Вивчення бентосних форамініфер континентальної околиці Гвінеї, а також аналіз впливу абіотичних факторів на їх видове різноманіття та кількісні характеристики дозволили встановити закономірності поширення цієї групи найпростіших у сучасних осадках.

Порівняння комплексів бентосних форамініфер із поверхневих осадків дослідженого району з комплексами видів, виділених у відкладах колонок, дало можливість на цій території простежити, в якому напрямку проходила зміна фауни за час відкладання осадків.

В результаті проведеного вивчення бентосних форамініфер можна зробити такі висновки.

Розподіл кількості черепашок і числа видів бентосних форамініфер у поверхневих осадках шельфу та крайового плато (глибина 14-782 м) залежить від типу осадку, належності до великих морфологічних елементів дна та відповідній зміні глибини.

В результаті вивчення зміни таксонів бентосних форамініфер різного рангу по території встановлено, що вже на рівні надродин існує закономірність при розподілі форамініфер за глибинами.

На крайовому плато Гвінеї виділено три групи бентосних форамініфер: I) – русел та гирл річок, II) – середнього шельфу і III) – зовнішнього шельфу – крайового плато. Групи суттєво відрізняються одна від одної за видовим складом та кількісними характеристиками. Форамініфери першої групи складають комплекс видів, в якому виділені типово-мангрові види (які не знайдені на відкритому шельфі), а також шельфові види, адаптовані до специфічного середовища в зоні переходу від морських до прісноводних умов існування. У другій та третій групі форамініфер виділено шість комплексів. Кожен з яких займає відповідний інтервал глибини і складається з характерних видів. За зміною домінуючого виду бентосних форамініфер у зразках

осадку виділено 10 угруповань. Угруповання: Hanzawaia concentrica, Textularia agglutinans, Cibicides refulgens входять до складу групи видів середнього шельфу (14-59 м) і розташовані уздовж берега. Угруповання: Uvigerina peregrina, Angulogerina angulosa, Bulimina costata, Brizalina spathulata, Bulimina marginata – B. aculeata, Brizalina striatula, Ehrenbergina bradyi) належать до групи видів зовнішнього шельфу – крайового плато, де входять в різні комплекси і по площині розташовані мозаїчно.

Встановлено вплив абіотичних факторів на характер розподілу груп бентосних форамініфер.

Основними факторами, які впливають на кількісні показники, видовий склад бентосних форамініфер та структуру їх груп на шельфі і крайовому плато є – гідрологічна та гідрохімічна характеристики вод, пануючих на цій акваторії на протязі року, великі морфологічні структури дна та зміна глибини.

За планктонними форамініферами проведено розчленування донних відкладів колонок, піднятих з крайового плато району дослідження (глибина 300-782 м). Встановлено такі підзони: Clobigerina calida calida, Globorotalia bermudezi, Globorotalia fimbriata які відповідають верхній частині зони Globorotalia truncatulinoides (плейстоцен-голоцен).

У відкладах тих же колонок виділено комплекси бентосних форамініфер. Співставлення їх з комплексами форамініфер з поверхневих осадків району дослідження дозволило встановити, що комплекси нижніх та верхніх частин колонок формувались на різних глибинах.

Порівняння розподілу планктонних і бентосних форамініфер по розрізах колонок виявило майже повне співпадання границь біостратиграфічних підрозділів (встановлених за планктонними форамініферами) і комплексів бентосних форамініфер.

Встановлено, що протягом пізнього плейстоцена-голоцена глибина океану, в межах станцій, розташованих на верхній батіалі району дослідження, змінювалась в межах 120-200 м.

ПЕРЕЛІК ПРАЦЬ, НАДРУКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

Анотації

Вернигорова Ю.В. Бентосні форамініфери Гвінейського шельфу тропічної Атлантики, їх екологія та біостратиграфічне значення. – Рукопис

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидат геологічних наук за спеціальністю 04.00.09 – палеонтологія і стратиграфія. – Інститут геологічних наук НАН України, Київ, 2002.

Дисертація присвячена екологічному, стратиграфічному та палеонтологічному вивченню бентосних форамініфер материкової окраїни Гвінеї.

Детально досліджено вплив факторів середовища на розподіл бентосних форамініфер.

Наведені данні про кількість секреційних та аглютинуючих бентосних форамініфер у поверхневих осадках шельфу – крайового плато. Показано зв’язок їх розподілу зі змінами морфологічної структури дна, типу осадку, вмісту в ньому карбонату кальцію та органічного вуглецю.

Подано аналіз розподілу таксонів бентосних форамініфер на території. Виділені та описані групи форамініфер, які відрізняються одна від одної видовим складом та кількісними характеристиками кожного виду. Встановлено, що розподіл цих груп на території залежить від зміни гідрологічної та гідрохімічної структури води.

Виділено та описано специфічний мангровий комплекс бентосних форамініфер в гирлах і руслах річок Гвінеї.

За планктонними форамініферами проведено розчленування верхньочетвертинних відкладів крайового плато дослідженого району, які співставлені з одновіковими відкладами Атлантичного океану. Встановлено три підзони плейстоцен-голоценового віку. За тими ж розрізами вивчено видове різноманіття бентосних форамініфер, подано аналіз кількісного розподілу видів у кожному інтервалу колонок. Наведені результати співставлення отриманих данних з комплексами бентосних форамініфер, які встановлені у поверхневих осадках дослідженого району. Наведені результати спільного вивчення планктонних і бентосних форамініфер у верхньочетвертинних відкладах крайового плато району досліджень.

Ілюстративним матеріалом дисертації є атлас, який містить монографічний опис 51 виду та одного підвиду бентосних форамініфер і їх зображення, отримані за допомогою скануючого електронного мікроскопу.

Ключові слова: форамініфери, Західна Африка, сучасні осадки, екологія, стратиграфія, верхньочетвертинні відклади.

Вернигорова Ю.В. Бентосные фораминиферы Гвинейского шельфа тропической Атлантики, их экология и биостратиграфическое значение. – Рукопись

Диссертация на соискание научной степени кандидата геологических наук по специальности 04.00.09 – палеонтология и стратиграфия. – Институт геологических наук НАН Украины, Киев, 2002.

Диссертация посвящена экологическому, стратиграфическому и палеонтологическому изучению бентосных фораминифер материковой окраины Гвинеи.

Детально исследовано влияние факторов среды на распределение бентосных фораминифер.

Приведены данные о количестве секреционных и агглютинирующих бентосных фораминифер в поверхностных осадках шельфа – краевого плато. Показана связь их распределения с изменением морфологической структуры дна, глубины, типа осадка, содержанием в нем карбоната кальция и органического углерода.

Дан анализ распределения таксонов бентосных фораминифер по территории. Выделены и описаны группы фораминифер, отличающиеся друг от друга видовым составом и количественными характеристиками каждого вида. Установлено, что распределение этих групп по территории зависит от изменения гидрологической и гидрохимической структуры воды.

Выделен и описан специфический мангровый комплекс бентосных фораминифер в устьях и руслах рек Гвинеи.

По планктонным фораминиферам проведено расчленение верхнечетвертичных отложений краевого плато района исследования, которые сопоставлены с одновозрастными отложениями Атлантического океана. Установлено три подзоны плейстоцен-голоценового возраста. В тех же разрезах изучено видовое разнообразие бентосных фораминифер, дан анализ количественного распределения видов по каждому интервалу колонок. Приведены результаты сравнения полученных данных с комплексами бентосных фораминифер, выделенными в поверхностных осадках района исследований. Показаны результаты совместного изучения планктонных и бентосных фораминифер в верхнечетвертичных отложениях краевого плато района исследований.

Иллюстративным материалом диссертации является атлас, содержащий монографические описания 51 вида и одного подвида бентосных фораминифер и их изображения, полученные при помощи сканирующего электронного микроскопа.

Ключевые слова: фораминиферы, Западная Африка, современные осадки, экология, верхнечетвертичные отложения, стратиграфия.

Vernigorova J. V. Benthic foraminifera of the Guinea shelf of the tropical Atlantic, their ecology and biostratigraphic significance. – Manuscript.

Dissertation for competition of scientific degree of a candidate of geological sciences by specialty 04.00.09 – paleontology and stratigraphy. – Institute of geological Sciences of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kiev, 2002.

The dissertation is dedicated to the ecologic, stratigraphic and paleontologic investigation of benthic foraminifera of the continental edge of Guinea.

The influence of environmental factors on the distribution of benthic foraminifera has been investigated.

Date on the quantity of secretary and agglutinized foraminifera in the surface sediments of the shelf – edge plato are presented. The connection of their distribution with a change in morphologic structure of bottom, kind of sediment sand calcium carbonate and organic carbon content has been shown.

The analysis of territorial spreading of taxons of benthic foraminifera is given. Groups of foraminifera, differing in species composition and quantitative characteristics, of each species have been identified and described. It has been established that territorial distribution of these groups depends on the changes in hydrologic and hydrochemical structure of water.

A specific mangrove complex of benthic foraminifera in the mouths and beds of Guinea rivers has been distinguished and described.

A subdivision of the Upper Quaternary deposits of the edge plato of the investigated region, which have been correlated with the coeval sediments of the Atlantic Ocean has been made according to planktonic foraminifera. Three subzones of Pleistocene-Holocene age have been established. In the same cross-section there have been studied species diversity of benthic foraminifera, given the analysis of quantative distribution of species through every interval of the cross-sections. The results of a comparison of obtained data with benthic foraminifera complexes, distinguished in the surface sediments of the region under investigation, are given. The results of joint study of plankton and benthic foraminifera in the Upper Quaternary sediments of the edge plato of the investigated area shown.

The demonstrative material of the dissertation includes the atlas containing monographic description of 51 species and one subspecies of benthic foraminifera and their pictures obtained with the help of SEM.

Key words: foraminifera, West Africa, recent sediments, ecology, Upper Quaternary sediments, stratigraphy.

Підп. до друку 25.09.2002 р. Формат 60 ґ 90 1/16. Папір офс. Гарнітура “Таймс”.

Друк офс. Ум. друк. арк. 1,5. Обл.-вид. арк. 1,9. Тираж 130 прим. Зам. № 83.

Видавництво “ЛОГОС”

01030, Київ-30, вул. Богдана Хмельницького, 10