В познании геологической истории Мирового океана изучение кайнозойского этапа развития Арктики играет особо важную роль: вовлечение Арктического сегмента было решающим в формировании единой системы глобальной циркуляции океанических вод, становлении их гидрофизических параметров (температуры, солености, плотности и пр.) и их эволюции к современному состоянию.

Приступая к анализу материалов по истории возникновения арктического бентоса, мы, со всей очевидностью, должны начать с обзора современного состояния арктической экосистемы с тем, чтобы выявить те ее зоогеографические особенности, которые сформировались в процессе ее кайнозойской истории.

Географическое положение Северного Ледовитого океана обусловило ряд определяющих особенностей в формировании биотопов и обитающих на них биоценозов: короткие трофические цепи, бедность видов и, что очень важно, зависимость биоценозов от связей с другими океанами. Неравномерное по сезонам распределение солнечной радиации и связанных с последней биотических факторов приводило и приводит к тому, что арктические биоценозы развиваются в условиях ярко выраженного колебательного режима. Несомненна зависимость общего состояния экосистемы от дифференцирующего фактора рельефа дна СЛО: наличие глубоководных порогов со стороны Атлантики и Норвежско-Гренландского бассейна определяет структуру водных масс Евразийского суббассейна и, более того, оказывает и прямое влияние на биоценозы, значительная часть которых несет следы явно атлантического происхождения. Так же важно для биотопов и биоценозов Амеразийского суббассейна наличие Берингова пролива, через который поступают значительные массы тихоокеанских вод, с ареалом распространения которых связано, в частности, преобладание в планктонных биоценозах восточного сектора Арктического бассейна тихоокеанских видов [Русанов, 1983]. Оценив влияние перечисленных факторов на формирование современной арктической экосистемы, нетрудно представить себе масштаб ее эволюции на фоне происходивших в кайнозое геологических преобразований, когда в движение приходила вся система океан - ледовый покров - атмосфера, определявшая среду обитания арктических биоценозов.

Существует несколько сценариев палеогеографических изменений, происходивших в бассейне СЛО в кайнозое, созданных зоологами [Гурьянова, 1970; Голиков и др., 1983], и геологами [Дегтяренко и др., 1970; Зархидзе, 1970, 1983, 1984; Лаврова, Троицкий, 1964; Суздальский, 1974; Троицкий, 1970, Troitskiy, 1974], в которых на различных биологических и геолого-палеонтологических материалах решался вопрос о времени возникновения современной морфоструктуры Северного Ледовитого океана и периодах формирования экосистемы в Глубоководном Арктическом бассейне и на его шельфе.

Одно из наиболее полных представлений о времени и путях формирования шельфовой фауны разработано сотрудниками Зоологического Института АН СССР [Голиков и др., 1983]. По их мнению, экосистемы шельфа Северного Ледовитого океана самые молодые в масштабах геологического времени в Мировом океане, а возраст самых первых самобытных для арктических экосистем видов - поздний плиоцен - ранний плейстоцен. Основа автохтонного фонда Арктики - флоро-фаунистические комплексы, сформированные в северных частях Тихого и Атлантического океанов. Формирование палеокомплексов происходило в несколько этапов. В позднем плиоцене произошло проникновение бореально-арктических видов из северных районов Тихого океана. В конце плиоцена - начале плейстоцена началось формирование современной морфоструктуры глубоководного Арктического бассейна, сопровождаемое интенсивным вулканизмом. В условиях начавшегося осушения Арктического шельфа гидробиологические связи с Атлантикой и Тихим океаном стали сокращаться, а затем и прекратились совсем. По мнению А.Н. Голикова, под влиянием регрессии и развивавшегося в этот период оледенения виды, ранее проникшие в океан, погибли, освободив экологические ниши эврибионтным бореально-арктическим видам преимущественно тихоокеанского происхождения. Эти виды и дали начало формированию эндемиков Арктики. Последовавшая за описываемыми событиями обширная трансгрессия способствовала формированию значительных масс эстуарно-арктических вод и возникновению эстуарно-арктических видов, отличающихся от высокоарктических значительной эвригалинностью.

Современное состояние арктической экосистемы характеризуется снижением с запада на восток и от высокоарктических вод к эстуарно-арктическим всех важнейших биоэнергетически значимых показателей, что свидетельствует об огромной роли в современном количественном развитии жизни СЛО уже северо-атлантических вод, формирующих гидрологический, метеорологический, гидрохимический и ледовый режимы в глубоководном Арктическом бассейне и на окружающем шельфе [Голиков и др., 1983]. При изучении предлагаемой зоологами палеогеографической модели развития Северного Ледовитого океана в позднем кайнозое, нетрудно заметить, что, анализируя состав современных арктических биоценозов и ретроспективно оценивая ход их эволюционного развития от момента возникновения (устанавливаемого на фактах весьма неполной геологической летописи), авторы базируются на идее исключительности арктической экосистемы в Мировом океане. Отсюда и весьма интересный вывод о вымирании первой группы мигрировавших видов, проникших в Арктику. Сама мысль о многоэтапности и сложности процесса формирования морской фауны плодотворна, и мы, основываясь на геолого-палеонтологических материалах, постараемся развить ее при последующем изложении.

Попытки создать единую связную картину палеогеографических изменений Арктики в кайнозое всегда наталкивались на фрагментарность (а для некоторых регионов и полное отсутствие) сколь-нибудь достоверных сведений о палеогеновом и неогеновом этапах развития. Как следствие этого, исследователи геологии кайнозоя северной полярной области были лишены возможности увязать позднекайнозойский (плиоцен - плейстоценовый) этап развития (сравнительно хорошо изученный) с предшествующим. В отличие от западноевропейских коллег, стратиграфические исследования которых базировались на хорошо изученной эволюции фаун различных типов от начала палеогена до конца плейстоцена, геологи Арктики были вынуждены проводить стратификацию кайнозойских осадков «сверху», с начала плейстоцена, что в условиях почти полного отсутствия каких-либо достоверных сведений о «корнях» арктических морских фаун приводило к путанице и неразберихе в различных вопросах региональной стратиграфии и палеогеографии. Некоторые виды фораминифер (Triloculina trigonula (Lam.), Quinqueloculina seminula (L.), Scutuloris oblongus (Montagu), Cyclogyra involvens (Reuss), Dentalina pauperata Gall. et Wissl., Glandulina laevigata d'Orb., Pseudopolymorphina charlottensis (Cushm.), P. subnododa (Reuss), Cibicides lobatulus (Walker et Jacob), Elphidiella nitida Cushm., Bulimina aculeata d'Ord., Cassandra limbata (Cushm. et Hughes), C. sublimbata (Asano), большая группа видов из родов (Lagena, Oolina, Fissurina и другие), а также современных и плейстоценовых моллюсков (Hiatella arctica, Муа truncata, Tridonta borealis, Cyrtodaria angusta, Arctica islandica и др.) и других групп морских организмов встречены в палеогеновых (в основном олигоценовых) и ранненеогеновых отложениях различных районов Северного полушария, часто весьма отдаленных от Арктического региона. Если увязывать эти находки с известным фактом общего прогрессирующего похолодания, начавшегося в олигоцене, можно было предположить уже для того времени существование в Арктике морского бассейна, через который осуществлялись миграции морских фаун, начавшиеся в конце (?) палеогена, но с особой интенсивностью проходившие позднее - в миоцене и плиоцене. При этом неизбежно возникали вопросы: каковы были очертания бассейна (бассейнов)? Почему похолодание, начавшееся в олигоцене, в раннем - среднем миоцене вновь сменилось в Арктике относительным потеплением? И наконец, возникал закономерный вопрос, где же, собственно, морские отложения этого времени?

Необходимость установления эволюционных корней различных фаун приводила многих палеонтологов к необходимости проведения палеогеографических реконструкций, захватывающих и области Северного Ледовитого океана [Dall, 1919, 1924; McNeil, 1965; Гладенков, 1974].

Во многих случаях в палеогеографический анализ вводились не только сведения о миграциях морских фаун в рамках очертаний Северного Ледовитого океана, близких к современным, но и о миграциях наземных животных. В последнем случае приходилось или прямо [McNeil, 1965] или косвенно [Гладенков, 1974] говорить о путях перемещений млекопитающих через районы, ныне занятые океаном, т.е. подразумевать значительные структурно-тектонические перестройки. Все проведенные до сих пор палеогеографические построения носили в той или иной степени умозрительный характер, так как между «начальными» и «конечными» пунктами миграций (отрезками гипотетических миграционных путей) в Центральной Арктике не было данных о наличии морских отложений палеогенового или неогенового возраста.

При анализе палеогенового этапа становления и развития холодноводной фауны Северного полушария следует помнить гипотезу о существовании в палеоцене - эоцене двух самостоятельных центров ее (фауны) эволюции. Предполагается, что один из них находился в северо-западной части приатлантического района Арктического бассейна, другой - к югу от Берингийской суши. Существует мнение, что обмена фаунами в олигоценовое время между ними не существовало, так как эти бассейны были разобщены [Briggs, 1970; Strauch, 1972; Кафанов, 1979]. Однако, как показывают исследования последних лет, Полярный бассейн не был полностью изолирован от сопредельных акваторий, и обмен фаунами между отдельными его частями, а также с Североморским и другими бассейнами, существовал. В связи с постановкой и проведением глубокого бурения на шельфах морей Бофорта, Баффинова и Лабрадорского довольно удовлетворительно изучен разрез кайнозойских отложений Канадской Арктики.

В ряде скважин вскрыты морские палеогеновые и неогеновые (олигоцен - миоценовые) отложения, с несогласием перекрытые более молодыми неогеновыми (поздний миоцен? - плиоцен) и плейстоценовыми отложениями, содержащими палеонтологические остатки, в том числе фораминиферы. В олигоцен - раннемиоценовой части разреза обнаружены комплексы фораминифер, ряд видов которых является характерным для одновозрастных комплексов из морских отложений южного обрамления Североморского бассейна (Бельгия, Дания, Нидерланды, ФРГ), а также западных районов СССР (Предкарпатье). Таким образом, в этот период кайнозойской истории формирования фауны Полярного бассейна уже существовал водообмен и обмен фаунами между Канадским палеобассейном и морями Западной и Центральной Европы [Durham & McNeil, 1967; Tolwani & Eldholm, 1977; Feiling-Hanssen, 1979; McNeil et al., 1982].

В качестве иллюстрации этого положения несомненный интерес представляют биостратиграфические исследования, проведенные Мак-Нейлом и его коллегами [McNeil et al., 1982] по разрезу, вскрытому скважиной Ukalerk С-50, в 55 км от берега в районе дельты р. Маккензи (южная часть моря Бофорта).

Для скважины выполнено предварительное литолого-палеонтологическое изучение разреза. В интервале 2304,6-1571,5 м были пройдены аргиллиты и песчаники олигоценового и миоценового возраста, перекрытые маломощной (9,4 м) пачкой кристаллических известняков. Морские осадки охарактеризованы фораминиферами. Публикация их списков и изображений в работе американских исследователей впервые позволяет ознакомиться с ранее неизвестными в Арктике комплексами фауны и выявить черты сходства и различия между позднепалеогеновыми - ранненеогеновыми, поздненеогеновыми - плейстоценовыми и современными комплексами фораминифер Арктического шельфа. Эффективность сопоставлений усиливается наличием в одном и том же разрезе как «древних», так и более молодых (миоцен? - плейстоценовых) комплексов, приуроченных к толще переслаивания песков, рыхлых песчаников и аргиллитов, вскрытой в интервале 0-1571 м.

Комплекс фораминифер из интервала глубин 1569-2240 м содержит более 43 видов, из которых 23 определены в открытой номенклатуре. Помимо группы «транзитных» видов, имеющих широкий возрастной диапазон развития в кайнозое Северного полушария, здесь встречены виды, время существования которых в Западной и Центральной Европе ограничено поздним палеогеном - ранним неогеном. К ним относятся: Eponides binominatus Subb., Cibicides cf. С. tenellus (Reuss), Asterigerina giirichi (Franke), A. giirichi var. staeschei Ten Dam et Reinchold, Globocassidulina subglobosa (Brady), Turrilina alsatica Andreae. Последний характерен для олигоценовых отложений Западной Европы [Batjes, 1958; Hansen, 1972; Doppert, 1975] и среднеэоценовых отложений центральных и южных районов Европейской части СССР [Субботина, 1953]. В работе Н.Н. Субботиной Т. alsatica указана для верхнеэоценовых отложений, возраст последних позже был изменен на среднеэоценовый. Присутствие Т. alsatica только в нижней части горизонта 1564-2240 м скважины С-50 (на глубинах 2026-2240 м) позволило разделить его на олигоценовую (2026-2240) и миоценовую (1569-2026) части [McNeil et al., 1982]. Присутствие этого вида в нижней части разреза, вскрытого бурением на шельфе Лабрадорского моря [Gradstein & Williams, 1976], подтверждает широкое развитие олигоценовых отложений на шельфе Канадской Арктики. В олигоценовой части разреза, вскрытого скважиной С-50, комплекс фораминифер представлен 19 видами. Среди них обнаружены Protelphidium ustulatum (Todd), Elphidiella (?) brunnescens Todd и Trifarina fluens (Todd), описанные P. Тодд [Todd, 1957] из формации Sagawanirtok района Картер Крик северо-восточной Аляски. Р. Тодд предполагает миоцен (?) - плиоценовый возраст для отложений на Картер Крик. Мак-Нейл, проведя ревизию определений фауны из этого местонахождения, приходит к заключению, что в комплексе фораминифер, выделенном Р. Тодд, присутствует ряд видов не совсем точно определенных этим автором, и среди них - Turrilina alsatica Andreae, ошибочно принятая Р. Тодд за Buliminella curta Cushm. На этом основании Мак-Нейл [McNeil et al., 1982] считает возраст отложений на Картер Крик, имеющих фауну, близкую по систематическому составу встреченной в низах разреза из скв. С-50 (с учетом присутствия в обоих разрезах олигоценового вида Т. alsatica), олигоценовым.

Таким образом, морские олигоценовые отложения прослеживаются в Канадской Арктике не только в морских разрезах, но и на побережье.

В миоценовой части нижнего горизонта скважины С-50 (1569-2026 м) обнаружено 37 видов фораминифер, из которых 15 являются общими с олигоценовой фауной этого разреза, остальные (кроме Cibicides cf. tenellus) встречены преимущественно в верхней части толщи, малочисленны и содержатся в 1-2 пробах из 15 исследованных. Здесь появляются Cyclogyra involvens (Reuss), Quinqueloculina seminulum (Linne), Oolina hexagona (Williamson), Cibicides lobatulus (Walker et Jacob), C. cf. tenellus (Reuss), Sphaeroidina bulloides d'Orb., Cassidulina teretis Tappan, а также нодозарииды, полиморфиниды, цератобулимины и другие бентосные известковые формы, определенные лишь до рода.

Как отмечают американские исследователи, литологический состав и фауна разреза олигоцен - миоценовой толщи скважины С-50 свидетельствуют о накоплении ее в зоне открытого шельфа. В вышележащих (верхний миоцен? - плейстоценовых) осадках уже сказывается влияние близлежащей суши. Отмечается высокий процент песков, наличие обугленных растительных остатков, обломков раковин, углей, изменение комплекса фораминифер, среди которых присутствуют Quinqueloculina seminulum (Linne), Miliolina subrotunda (Montagu), Buccella frigida (Cushman), Protelphidium orbiculare (Brady), Retroelphidium clavatum (Cushman), Elphidiella nitida Cushman (=E. hannai ряда исследователей) и другие, широко распространенные в миоцен - современных отложениях мелководных участков палеошельфа и шельфа северных морей.

Все это может свидетельствовать о последовательности типа: морские - прибрежно-морские - дельтовые осадки. Для воссоздания более определенной палеогеографической обстановки в море Бофорта в палеогене и неогене следует сравнить разрез скважины С-50 с разрезом скважины Nektoralik К-59, расположенной в 140 км к северо-западу. При явном сходстве разрезов [Dixon, Snowdon, 1979] последний формировался в палеогене - раннем неогене в условиях, переходных от глубокого шельфа к абиссали; а более молодая часть разреза, так же, как и в скважине С-50, включающая неконсолидированные пески, глины, обломки древесины, уголь, обломки раковин [Jones, Brache, Lentin, 1980], более характерна для сравнительно мелководного шельфа и его прибрежных частей.

Таким образом, литолого-палеонтологические материалы по результатам бурения в море Бофорта позволили познакомиться с палеогеографическими обстановками восточной окраины Амеразийского суббассейна Северного Ледовитого океана в позднем палеогене, неогене и плейстоцене по практически непрерывным, мощным разрезам. И в этом удаленном от Атлантики районе наметились гидробиологические связи с морскими бассейнами Северной Европы, и возник вопрос о путях миграций морских фаун.

Практически одновременно с американскими материалами появились сведения о наличии морских палеогеновых и неогеновых отложений в восточном секторе Арктического шельфа СССР.

На острове Айон (Восточно-Сибирское море) буровой скважиной был вскрыт разрез, в котором, по данным спорово-пыльцевого анализа [Белая, Терехова, 1982], вскрываются отложения эоцена, представленные преимущественно разнозернистыми песками с прослоями глинистых алевролитов и каолиновых глин, содержащих рассеянные гальки кварца (интервал 620-671 м); олигоцена (снизу на глубине 620-505 м - пачка разнозернистых песков с прослоями глин и алевролитов, выше - 505-303 м - пачка глин с прослоями песка, обилием обугленной древесины, отмечаются сапропелиты); разрез венчается пачкой песков алевритов и глин с многочисленными прослоями и слоями до 3,5 м бурых углей и лигнитов (303-164 м) и плиоцен-плейстоценовых осадков, представленных, в основном, песками, глинистыми алевролитами и глинами, содержащими обломки раковин и растительные остатки (164-0 м). Микропалеонтологическиё исследования, проведенные В.И. Гудиной и ее коллегами [Гудина и др., в печати], показали присутствие в олигоцене о-ва Айон ряда видов фораминифер, общих для айонских и западноевропейских комплексов (Нидерландских, в частности). Таким образом, не только Канадский, но и Восточно-Сибирский бассейн имел в олигоцене сообщение с Североморским бассейном.

Рассматривая разрезы палеогеновых отложений о. Айон и моря Бофорта, нетрудно определить степень их сходства. Последнее сказывается в литологическом составе, наличии включений углей и древесины, свидетельствующих о сходстве палеогеографических обстановок осадконакопления в прибрежных, сравнительно мелководных зонах обширного бассейна, располагавшегося, видимо, в рамках современного Амеразийского суббассейна. Различие в мощностях связано, как нам представляется, с тектонической позицией районов, отличающихся различной степенью близости по отношению к мезозоидам и океаническому суббассейну.

К западу от о. Айон до самого Предкарпатского прогиба нигде на севере СССР морские олигоценовые отложения не прослеживаются. Чеганский морской горизонт Западной Сибири, возраст которого ранее считался олигоценовым [Липман, 1960; Субботина и др., 1964] имеет позднеэоценовый возраст, а олигоценовые отложения имеют континентальный генезис.

Установление морских олигоценовых отложений на о. Айон расширяет представления о размерах и приблизительных очертаниях «Северного океана» позднепалеогенового времени.

В составе комплекса фораминифер из олигоцена о. Айон, кроме видов, общих с западноевропейскими, обнаружены также и североамериканские виды - Protelphidium ustulatum, Elphidiella (?) brunnescens, Trifarina fluens и др.

Отсутствие этих видов в палеогене севера Западной Европы, а также в палеоген - современных отложениях Тихоокеанской провинции, позволяет считать их палеогеновыми автохтонами Арктического шельфа, точнее, его восточной части, а олигоценовое время - временем начала становления и формирования арктической шельфовой фауны.

Суммируя накопленный к сегодняшнему дню материал по палеогеновой истории Северного Ледовитого океана, можно попытаться перейти к конечной цели исследования - воссоздать картину эволюции палеогеографических обстановок.

Известно, что глубоководные морские условия существовали в восточной части современного Арктического бассейна по меньшей мере с позднего мела по ранний эоцен [Clark, 1974]. На хребте Альфа было описано чередование кремнистых биогенных и вулканогенных осадков (возраст установлен по диатомеям и силикофлягеллятам). Время зарождения этого бассейна и характер его гидробиологических связей с другими районами Мирового океана неясны. На древность бассейна («Северного океана») указывает высокий эндемизм фауны его абиссали. Зоологи отмечают, что по фауне полихет ранг арктической абиссали Амеразийского суббассейна выше, чем любой из областей и равен рангу абиссали Мирового океана [Русанов, 1983]. Можно предполагать связь Палео-Амеразийского бассейна с бассейном в районе моря Баффина К₂-Pg, с его глубоководной фауной (на уровне крупных таксонов весьма сходной с арктической), не отвечающей гидродинамике современных очертаний и отмеченными ограниченными связями этого времени с Лабрадорским морем и Северной Атлантикой [Geology Greenland, 1981, Feiling-Hanssen, 1979].

Представляется, что западная часть глубоководного Арктического бассейна в палеогене еще не была ни океаническим, ни даже глубоководным бассейном. Этапность в развитии процессов океанизации в Северной Атлантике, а затем и Норвежско-Гренландском бассейне указывает, что фронт океанизации подошел к Арктическому бассейну только в конце палеогена - начале неогена. Судя по очертаниям окраинных зон палеогеновых морей Шпицбергена, на севере архипелага была устойчивая суша. О ее возможном более широком распространении может свидетельствовать известный факт сходства флор палеогена Шпицбергена, Гренландии, Северо-Западной Канады и Аляски. Наконец, анализ структурного рисунка карты неотектонического районирования Арктики, составленной Ю.Н. Кулаковым [Основные проблемы... 1983], указывает на развитие Евразийского суббассейна как обособленной структуры, которая, судя по компенсационным прогибам по ее окраинам, на каком-то этапе в палеогене могла существовать в виде обширного сводово-блокового поднятия, которому, как и всем развивавшимся до него океаническим бассейнам, еще предстояло пройти стадии рифтогенеза и обрушения, осуществившихся уже в неогене. Таким образом, представляется очевидным, что основные события, связанные с формированием морских арктических фаун, начались еще в палеогене и происходили в Норвежско-Гренландском и Восточно-Арктическом глубоководных бассейнах. Гидробиологические связи между ними осуществлялись через древние эпиконтинентальные бассейны на территории современного Западноарктического шельфа СССР (?), а также палеогеновые бассейны Северной и Средней Европы. Последующая эволюция палеогеографических обстановок вырисовывается в Арктическом регионе следующим образом.

В пределах Западноарктического шельфа в раннем - среднем миоцене существовали, по-видимому, континентальные условия, созданные, однако, в различных тектонических обстановках. Крайние западные районы испытывали воздействие активно погружавшегося Норвежско-Гренландского бассейна. На Шпицбергене в постолигоценовое время наступил период блоковых движений такой интенсивности, какой не было за всю платформенную историю архипелага. Активизация была связана с тектоническими воздействиями с запада и юго-запада в условиях блоково-сводового поднятия всего архипелага [Лившиц, 1973]. С этим же отрезком времени связывается поднятие Фенноскандии, сопряженное с формированием глубоководного бассейна к северу. Новая Земля представляла собой возрождающийся ороген, в пределах которого происходило формирование поверхностей выравнивания. Вполне определенно вырисовывается поднятие в раннем неогене на Карском шельфе [Рудкевич и др., 1969]. На Северной Земле отмечаются маломощные песчано-галечные отложения кварцевого состава с обломками древесины и бурых углей, ранне-среднемиоценового возраста [Зархидзе, 1982]. Состав пыльцы, определенной в этих отложениях, свидетельствует о развитии в районах, окружающих ныне Северный Ледовитый океан, теплоумеренной растительности, сходной с тургайской. Существование однотипных отложений, охарактеризованных теплоумеренными флорами в Канаде (формация Бофорт) и других районах, окаймляющих глубоководную океаническую впадину [Основные проблемы..., 1983], позволяет высказывать предположение о существовании в раннем - среднем миоцене в Центральной Арктике, ныне занятой океаном, обширных поднятий. Это тем более вероятно, что так же, как и в других областях, здесь океанообразованию должен был предшествовать этап воздымания - деструкции, растяжения земной коры, рифтогенеза и вулканизма, которые могли протекать на первых этапах в субаэральных условиях. Можно перечислить целый ряд данных, подтверждающих это предположение:

1. В разрезах глубоких скважин, пробуренных на шельфе моря Бофорта, а также в пределах Восточноарктического шельфа, между палеогеновым и неогеновым комплексами осадков отмечается крупный перерыв, фиксирующийся как геофизическими, так и прямыми геологическими данными [Jones, Brache, Lentin, 1980; McNeil, Joannides, Dixon, 1982].

2. В глубоководных частях Амеразийского суббассейна обнаружены палеогеновые (доверхнеэоценовые) осадки [Clark, 1974], насыщенные кремневыми организмами, и затем плиоценовые (N₂¹ - N₂³) уже с секреционной фауной [Clark, 1981; Herman, 1974]. Не столько отсутствие олигоцен-миоценовых отложений, сколько смена характера осадконакопления свидетельствуют о коренных изменениях гидрологических (а следовательно, и вызвавших их тектонических) обстановок.

3. Характер изменения морских фаун и флор, а также эволюция растительности в процессе возникновения и развития в палеогене Норвежско-Гренландского бассейна не свидетельствуют о резких природных (климатических и пр.) изменениях в районах, пограничных с высокоарктическими. Более того, наличие в палеогене на месте Амеразийского бассейна глубоководного «Северного океана», связанного на ранних этапах через моря Баффина и Лабрадорское с Северной Атлантикой, также указывает лишь на направленное изменение флор и фаун от теплых к теплоумеренным и бореальным. Развитие в позднем олигоцене - раннем и среднем миоцене флор тургайского типа на обширных пространствах от Сибири и Северной Земли до Арктической Канады и Аляски неоспоримо свидетельствует о существовании единой (сухопутной?) провинции, включающей в себя и районы Центральной Арктики. Возможно, через эти районы происходили миоценовые миграции крупных позвоночных [Жегалло, 1973].

4. Наличие внутри современного Арктического глубоководного бассейна и по его краям систем глубоких компенсационных прогибов [Кулаков, 1983] свидетельствует о сложной тектонической истории в кайнозое и существовании на определенных его этапах сводово-блоковых структур.

5. Только с позднего миоцена начинается резкое обновление природных обстановок в Северном полушарии, контролируемое геодинамическими изменениями в рамках СЛО. Произошло формирование глубоководной впадины. На границе с Норвежско-Гренландским был сформирован Евразийский суббассейн с типичными для океана корой и рифтогенным срединно-океаническим хребтом. В Амеразийском суббассейне началось активное преобразование сложной системы структур доокеанического и океанического этапов развития. Северный Ледовитый океан вошел в систему глобальной циркуляции вод Мирового океана, вызвав этим резкие изменения в ее структуре. Начались перестройки в составе морских флор и фаун, а также наземной растительности [Невретдинова, 1981]. К границе позднего миоцена - раннего плиоцена приурочено формирование первых крупномасштабных кайнозойских оледенений. С позднего миоцена начался этап новейшего развития Северного Ледовитого океана и его шельфовых морей.

По сути дела, с этого момента начинается общее в описаниях палеогеографической эволюции Полярного бассейна, созданных зоологами и геологами.

Этапу первой крупной плиоценовой трансгрессии предшествовала эпоха длительного субаэрального развития. Время формирования глубоководного Арктического бассейна (N₁³ - N₂¹) совпало с глобальной регрессией Мирового океана, осушением и формированием мощных эвапоритовых толщ в бассейне Средиземного моря, активизацией в ряде регионов процессов орогении и прочими перестройками природных обстановок. Арктический шельф в этот период представлял собой преимущественно низменную сушу, прорезанную рядом глубоких речных долин.

Трансгрессия со стороны Арктического бассейна началась в раннем (?) - среднем плиоцене и заняла площади юго-восточной части Баренцева шельфа и весь Карский на западе и территорию Чукотского и Бофортского шельфов на востоке. Центральная и северная части Баренцева шельфа представляли собой, по-видимому, обширную сушу, включавшую в себя и Новоземельскую возвышенность. Судя по характеру спорово-пыльцевых спектров, обнаруженных в пределах островов Новой Земли, баренцевоморская суша представляла собой обширные степи с крупными речными долинами. Реки стекали с запада, северо-запада и севера в Просундуйско-Колвинский бассейн [Зархидзе, 1970; Основные проблемы. ..., 1983; Самойлович, 1982], южные континентальные окраины которого характеризовались развитием преимущественно лесной растительности. Только в конце этого времени появляются тундровые флоры [Яхимович, Немкова, Семенов, 1973].

На ранних этапах трансгрессии (просундуйское время) осадки представлены в мелководных - литоральной и верхнесублиторальной (?) фациях. Монотонные зеленовато-серые иловатые глины содержат обильный по числу особей (до 1500-2000 экз. в пробе), но бедный по систематическому составу комплекс фораминифер. В комплексе доминирует тонкостенный, хрупкий, уплощенный, со слабо выраженными ретральными отростками (и вовсе без них) Retroelphidium clavatum (Cushman) - до 90% от общего состава. Следует отметить, что вся фауна в этой толще отличается тонкостенностью, мелкими размерами взрослых особей большей части видов и присутствием значительного числа раковинок ювенильных и молодых особей. Среди милиолид присутствуют: Pyrgo williamsoni (Silv.), Scutuloris oblongus (Montagu), S. sp. Крупные толстостенные формы типа Quinqueloculina borea Gud. и Miliolinella grandis Gud. не встречены. Многие раковины милиолид раздавлены, смяты и могут быть определены в лучшем случае - до рода. Такой характер деформации фауны не наблюдался нами больше ни в одной из позднекайнозойских толщ.

В комплексе довольно многочисленны (десятки экземпляров) букцелы - Buccella cf. frigida (Cushm.), В. cf. hannai arctica Volosh., B. spp. Формы нетипичные и определены поэтому в открытой номенклатуре. Часто встречаются - Alabaminoides (?) sp., Cribrononion incertus (Will.), Protelphidium orbiculare (Brady), P. ustulatum (Todd). Остальные виды - единичны и обнаружены, главным образом, в верхней части толщи. К ним относятся: Glandulina laevigata d'Orb., и Elphidiella groenlandica (Cushm.), переходящие в колвинскую часть разреза. Обращает на себя внимание полное отсутствие сравнительно глубоководных форм - нодозариид, нонионеллин, мелонисов, кассидулинид, исландиэллид, булиминид.

Характерной (и отличительной) чертой просундуйского комплекса фораминифер является постоянное присутствие в нем вида Elphidiella nitida Cushm., который в работах западноевропейских и американских исследователей обычно фигурирует под названием Е. hannai (Cushm. et Grant). Прецедент создал сам Кушман, несколько раз меняя видовое название формы, выделенной впервые как Elphidium hannai var. Cushm. et Grant, 1927. Подробно этот вопрос рассматривается в работе Лёблича и Тэппан [Loeblich, Tappan, 1953, с. 107, 108].

В скважине 50 у оз. Просундуй (низовья р. Печоры) вид встречен в 15 пробах, где содержится в количестве от 1 до 15 экземпляров; общее число раковинок - 90 (все они принадлежат молодым особям).

По литературным данным, вид имеет широкое распространение в позднем кайнозое Северного полушария. В Тихоокеанской области он известен с миоцена до настоящего времени [Волошинова и др., 1970]. В Западной Европе Е. nitida появляется в Подерле (средний плиоцен) Нидерландов, где существует до конца Исена, а на Британских островах - в Батлее (Ладеме) Красных Крагов, вымирая лишь после Кромера [Ten Dam, Reinchold, 1941; Voorthuysen, 1953; Funnell, 1970; Гладенков, 1978]. В СССР вид отмечен в Тортоне Предкарпатского прогиба [Субботина и др., 1960], где он описан под названием Elphidiella ex gr. simplex Volosh.

В коллекционном фонде лаборатории микрофауны ВНИГРИ Е. nitida представлена в коллекции фораминифер из тортона Венского бассейна Австрии.

Таким образом, нет оснований считать, что Е. nitida (=Е. hannai) в числе прочих Тихоокеанских иммигрантов проникла в Западную Европу в плиоцене [Гладенков, 1977; Funell, 1970], потому что, как следует из вышеизложенного, этот вид в миоцене уже жил в бассейнах Центральной Европы. В северных районах СССР этот вид пока известен только в просундуйской толще Тимано-Уральской области и единично присутствует в низах разреза 509 на восточном побережье Южного острова Новой Земли, где, по данным спорово-пыльцевого анализа, вскрываются неогеновые отложения (письменное сообщение Е.С. Малясовой, 1981). Комплекс фораминифер из обнажения 509 близок таковому из скважины 50 у оз. Просундуй, но беднее и малочисленнее. Здесь же встречены раковины моллюска Yoldiella sp.

В поздние этапы просундуйско-колвинской трансгрессии (колвинское время) формировались морские осадки в полном диапазоне глубин шельфа. Комплексы моллюсков и фораминифер содержат в своем составе глубоководные виды. Среди фораминифер появляется большое число видов лаген, денталин, фиссурин, оолин, мелонис, а также глубоководные шельфовые исландиэллиды, булиминиды и хетерохелициды. В верхнесублиторальных сообществах доминируют Retroelphidium clavatum (Cushm.) s. 1., Cassidulina barbara Buz. и С. reniforme Norv., в нижнесублиторальных - Cassandra helenae (Feil.-Hanss. et Buzas) и С. norcrossi (Cushm.). Для комплекса характерно присутствие Cyclogyra involvens (Reuss), разнообразных толстостенных милиолид (Quinqueloculina и Miliolinella), а также частые находки Glandulina laevigata d'Orb., скопления (до сотен экземпляров) раковинок видов Alabaminoides mitis Gud, и Buliminella elengatissima d'Orb. Из эльфидиэлл в колвинских комплексах встречается только Elphidiella groenlandica (Cushm.). Е. nitida, характерная для просундуйских мелководных отложений, в колвинских осадках не обнаружена. На отдельных участках, особенно в долинах крупных рек, комплекс «засорен» переотложенным планктоном палеогенового облика, в том, числе, раковинками из рода Guembelina.

Этап первой позднекайнозойской трансгрессии завершился в среднем (?) плиоцене перестройкой структурно-тектонического плана, регрессией, глубокой эрозией и интенсивным врезанием гидросети, своими долинами прорезавшей современный Арктический шельф, возможно, до самых его окраин. Континентальный перерыв и перестройка структурного плана оказались зафиксированными в разрезах не только размывом значительных объемов (~2/3) древних морских толщ, но и налеганием на них слоев с редким и единичным бентосом позднекайнозойского возраста, но зато с обильным переотложенным, преимущественно палеогеновым, планктоном (роды Guembelina, Acarinina, Globigerina, Globigerinella), что свидетельствует о выведении в зону эрозии новых терригенных формаций. На это время приходится также, как известно, интенсивное возрождение горных сооружений Полярного Урала и Новой Земли. Перестройка структурно-тектонического плана в Арктике привела к образованию более широких гидробиологических связей с Норвежско-Гренландским бассейном и Северной Атлантикой. Вторжение теплых атлантических вод вызвало изменение природных обстановок, а соответственно, и состава комплексов фораминифер и моллюсков на обширных арктических пространствах.

Этап связи Арктики с Атлантикой ознаменовался развитием трансгрессии, охватившей практически все окраины шельфа от Тимано-Уральской области до моря Бофорта, включившегося в циркумарктическо-атлантический цикл водообмена, который, в свою очередь, привел к значительному смягчению природных условий даже в высокоширотных областях. Появление атлантических видов в различных группах морских фаун и флор, которое привело к формированию обновленных палеобиоценозов, является четким стратиграфическим репером начала этапа, с которым связано не менее знаменательное событие в Северной Атлантике - появление там тихоокеанской фауны Clinocardium ciliatum (Fabr.), Nucula tenuis (Mont), Serripes groenlandicus (Gmel.) и др. [Гладенков, 1974].

Четко зафиксированная в Исландии в слоях, имеющих возраст 2,4 млн. лет, миграция фаун названа Ю.Б. Гладенковым «внезапной». С этим трудно согласиться, учитывая, что этот процесс предполагается преимущественно для бореально-арктических видов и должен был происходить через огромные шельфовые пространства в условиях умеренной (даже низкой) ледовитости. Более вероятной представляется поэтапная миграция, во время которой синхронно с тектоническим развитием Арктического бассейна и окружающих его шельфовых морей, перемещались границы эпиконтинентальных бассейнов, менялись гидробиологические условия, смещались границы зоогеографических зон (шел процесс, подобный шлюзованию).

Отдельные представители мигрировавших в Северную Атлантику моллюсков известны еще в фаунах первой позднекайнозойской трансгрессии (Nuculana pernula, Musculus niger, Astarte montagui, Serripes groenlandicus, Macoma calcarea и др.).

Установление устойчивых гидробиологических связей с Атлантикой вызвало значительные изменения в структуре водообмена вод Мирового океана [Herman, 1974], а также атмосферной циркуляции, что привело к значительному потеплению климата Арктики. Наземные флоры западной части арктического побережья свидетельствуют о развитии елово-березовых лесов с примесью широколиственных. В фаунах моллюсков появляется группа видов, общих с видами слоев Serripes в Исландии и Красных Крагов Англии (2 млн. лет) [Основные проблемы.., 1983].

На ранних этапах развития трансгрессии комплексы фораминифер обнаруживают несомненную преемственность от колвинских. Поздние этапы развития моря ознаменовались появлением в его осадках ряда видов фораминифер, указывающих на широкую связь с Северной Атлантикой и Североморским бассейном. Среди них: Cibicides grossa Ten Dam et Reinch., Hoeglundina elegans d'Orb., Retroelphidium exavatum (Terquem), R. macelhim (Ficht. et Moll), *Elphidiella arctica (Parker et Jones), E. tumida Gud., *Globigerina pachyderma (Ehrenb.), *Bulimina aculeata d'Orb., *Cassidulina carinata Silv. (=C. cf. teretis Tappan) и другие виды. Часть этих видов (помечены *), а также Protelphidium orbiculare (Brady), Cribroelphidium frigidum (Cushm.) и другие одновременно появляются в отложениях Батлея (верхи Красного Крага) Британских островов и подерле - амстеля Нидерландов, т.е. в период формирования там осадков, синхронных зоне Serripes groenlandicus. Вместе с тем следует отметить, что Elphidiella nitida, Protelphidium orbiculare и Cribroelphidium frigidum, обнаруженные на севере СССР уже в осадках первой позднекайнозойской трансгрессии, в разрезе кайнозоя Великобритании впервые появились только в Батлее (Ладеме). Е. nitida единично встречается в подерле Нидерландов. Расцвета этот вид достигает в амстеле Нидерландов, где является доминантным в комплексе фораминифер, составляя до 40-60% от общего состава, а также в позднем Батлее Великобритании. В Исене Е. nitida уступает по численности виду Е. arctica, где последняя становится ведущей формой в комплексе фораминифер.

Таким образом, наблюдается совершенно очевидно, что одна группа холодноводных и умеренно-холодноводных видов фораминифер появляется одновременно в арктической и бореальной (Североморской) областях Северного полушария, другая - в разное время. По-видимому, первая группа в своем расселении была связана с появлением (или усилением) водообмена с Северной Атлантикой и Тихим океаном, а вторая - формировалась более длительным путем: сначала каждая в своем эпиконтинентальном бассейне, а затем с установлением водообмена между бассейнами расселилась в разных широтах.

Фрагменты морских плиоценовых разрезов в центральной части Арктики были обнаружены на северо-востоке Гренландии (Земле Джеймса), где в непрерывном тридцатиметровом морском разрезе, имеющем двучленное строение, вскрываются прибрежные (дельтовые) отложения, перекрытые мелководными шельфовыми.

В нижней части установлен разнообразный комплекс фораминифер с Cibicides grossa, а в верхней - с Cassidulina cf. teretis [Feiling-Hanssen et al., 1983]. На основании сопоставления гренландских и канадских комплексов (Баффинова Земля), а также из сравнения их с фауной из скважин в Северном море и в Нидерландах, Фейлинг-Ханссен делает вывод о позднеплиоцен - плейстоценовом (?) возрасте отложений Земли Джеймса. Однако он считает, что слои с С. cf. teretis имеют скорее плиоценовый, чем плейстоценовый возраст, не исключая, вероятности, что граница плиоцена - плейстоцена может проходить внутри слоев Cassidulina cf. teretis (так же, как она проводится в Нидерландах внутри Амстеля), так как Elphidiella oregonensis (Cushm. et Grant) в Гренландии не найдена.

В разрезе плиоценовых отложений, описанных в Восточной Гренландии (зоны Cibicides grossa и Cassidulina teretis), имеются моллюски (целые створки и их фрагменты): Муа truncate L., Hiatella arctica (L.), Clinocardium ciliatum (Fabr.), Astarte crenata (Gray), Astarte borealis (Schum.), Propeamussium groenlandicum (Sow.), Portlandia frigida (Torell), Nuculina pernula (Müll), Natica sp., Lyonsia sp., Alvania sp.. Практически все эти виды являются руководящими или характерными в колвинских и более молодых падимейских комплексах Тимано-Уральской области, что может быть еще одним доказательством в пользу их плиоценового возраста. По-видимому, эти же отложения, т.е. слои с Cibicides grossa и Cassidulina cf. teretis, обнаружены недавно в южной части архипелага Северная Земля на островах Октябрьская Революция и Большевик в нескольких Местонахождениях, на различных гипсометрических уровнях (от +260 до +25 м).

Комплексы фораминифер весьма представительны, содержат большое количество видов, среди которых много новых, не встречавшихся ранее в осадках позднекайнозойских трансгрессий южного обрамления СЛО. Фауна находится в стадии исследования, однако, некоторые предварительные соображения по ее составу и возрасту, а также возможных корреляциях вмещающих отложений с местонахождениями плиоцена других районов Арктики, можно высказать уже сейчас.

Представляется возможным выделить два совершенно отчетливых комплекса, различающихся в первую очередь по характеру и степени развития доминантных видов.

В одном из них (назовем его первым) доминируют виды Cibicides grossa, С. aff. sealdisiensis и Cassandra aff. sublimbata (Asano), представленные тысячами раковинок на 100 г сухой породы. Многочисленны, но не так обильны, как доминанты: Melonis barleeanum (Will.), Retroelphidium clavatum (Cushm.) s. 1., Protelphidium orbiculare (Brady), P. albiambiliatulus (Weis), Cassidulina aff. teretis Tappan, Trifarina fluens (Todd), представленные сотнями экземпляров. Помимо этого, отмечается присутствие еще более 80 видов бентосных фораминифер из разных семейств; наиболее разнообразны по видовому составу полиморфиниды (роды Oolina и Fissurina), среди которых есть формы, впервые встреченные в Арктике.

Во втором комплексе при таком же разнообразном систематическом составе и обилии особями отдельных видов доминантными формами являются Elphidiella arctica (Parker et Jones) и Cassidulina aff. teretis Tappan. Кроме того, встречены многочисленные раковинки Astrononion gullowayi Loebl. et Tapp., Elphidiella rolphi Gud., Islandiella islandica Norv. Остальные виды, среди которых отмечаются Cyclogyra involvens, Glandulina laevigata, Alabaminoides sp. и другие, встречаются реже и в небольшом количестве, часто единично. Комплексы сходны по видовому составу, но при сравнительно небольшом видовом различии имеют совершенно разные доминантные группы и могут рассматриваться как самостоятельные. В разрезах, где встречены оба комплекса, вмещающие их осадки, взаиморасположены совершенно определенным образом: внизу залегают слои с С. grossa et al., выше - слои с Cassidulina aff. teretis.

В связи с тем, что фауна из района Северной Земли еще не полностью изучена, прямых корреляций вмещающих ее отложений с отложениями из района Земли Джеймса и Баффиновой Земли, а также плиоценовыми отложениями Нидерландов с С. grossa мы пока не делаем.

Тем не менее, можно отметить, что наблюдаются черты сходства и различия североземельских комплексов фораминифер как с арктическими (гренландскими и канадскими), так и с бореальными (нидерландскими). В плиоцене Гренландии малочисленна E. arctica, позже, чем на Северной Земле, появляется в разрезе I. islandica Astrononion gallowayi, Nonionellina labradorica (Dawson). В плиоцене Нидерландов широко распространена Elphidiella nitida (=Е. hannai), которой нет на Северной Земле, и имеется много других различий с североземельским комплексом, но, Е. arctica так же обильна, как и в комплексе с Северной Землей. Отдельные же черты североземельского комплекса такие, как присутствие Elphidiella rolphi и Cassandra aff. sublimbata, а также обилие последней в комплексе с С. grossa присущи только североземельским ассоциациям. Elphidiella oregonensis на Северной Земле не найдена, что вполне объяснимо глубоководностью палеобиотопа, а Е. oregonensis - форма литоральная.

Объем статьи и степень изученности фораминифер Северной Земли не позволяют нам более подробно остановиться на сравнении комплексов. Мы считаем, что их сходство очевидно, а некоторые различия в систематическом составе и количественных соотношениях отдельных видов определяются скорее не разновозрастностью вмещающих отложений, а различием в географическом положении изученных местонахождений. Попутно отметим, что если Северная Земля, Гренландия и Баффинова Земля находятся в Арктике, то нидерландский разрез - в бореальной области.

Ссылка на статью:

Барановская О.Ф., Зархидзе В.С. Биостратиграфические аспекты кайнозойской истории Арктического шельфа (фораминиферы, моллюски) // Геологические события в истории плиоцена и плейстоцена южных и северных морей. Уфа. 1985, с. 16-32.