Среди событий четвертичной истории севера европейской части Союза выделяется верхнечетвертичная (бореальная) трансгрессия. О литологии и фауне отложений этой трансгрессии в описываемых районах стало известно со времени первых геологических исследований. В настоящее время появилась возможность, используя накопленный фактический материал, воссоздать не только общую картину геологической обстановки того времени, но путем сравнения современной и ископаемой фауны картину гидродинамического режима и биологического состояния верхнечетвертичного моря.

В 1961 г. автором, изучавшим четвертичные отложения в районе Западного Притиманья (бассейны рек Пеши, Б. Крутой, Хайминской, Кириной, Чушевой, Безмошицы), была собрана значительная коллекция моллюсков из так называемых «бореальных отложений». Список фауны представлен в таблице. Видовые определения произведены Книповичем Н.М. (№ 1, 9, 10), Малаховым А.А. (№ 6, 31-34, 41-45), Лавровой М.А. (№ 2-5, 11-30, 40, 46), Зархидзе В.С. (№ 7, 8, 39). После определения фауна сопоставлялась с ископаемыми комплексами соседних районов. Установлено несомненное сходство фауны. Методика последующего изучения ископаемых комплексов фауны заключалась в следующем. На первом этапе устанавливались в каждом конкретном случае палеобиоценозы, для чего необходимо было выяснить количественные взаимоотношения между отдельными видами. Имея дело не с участком дна, а с разрезами, не представляется возможным использовать понятия биомассы и плотности поселения. При полных сборах указывалась лишь частота встречаемости тех или иных видов, что и позволяет выделить в ископаемых комплексах группу количественно преобладающих видов, составляющих ядро палеобиоценоза. На втором этапе производились сопоставление палеобиоценозов и комплексное их изучение, что дало возможность выяснить характер гидродинамического режима участков древнего бассейна. Особое значение имело на данном этапе выделение в палеобиоценозах видов-индикаторов, т.е. видов, обладающих систематической целостностью и, возможно, более полно изученной экологией [Горбунов, 1934].

Изучение изменений палеобиоценозов на различных этапах развития бассейна дало возможность проследить за общими изменениями геологической обстановки и связанных с ними изменений физико-географических условий в описываемых районах.

В данной работе наряду с определениями ископаемых биоценозов и их изучением делается попытка установить очертания береговой линии на различных этапах развития бассейна.

Морские верхнечетвертичные отложения в описываемых районах залегают или на коренных дочетвертичных отложениях (п-ов Канин, побережье Мезенской губы), или на более древних четвертичных отложениях. Последние, как правило, представлены темно-серыми глинами и суглинками, плотными и пластичными во влажном состоянии. Глины и суглинки содержат небольшое количество мелких валунов и галек. В ряде случаев глины обладают оскольчатостью с ржаво-бурыми налетами по плоскостям отдельности. В глинах и суглинках нередки обломки створок моллюсков. Неоднократно из этих отложений определялись остатки морских диатомовых водорослей. Литологическое сходство глин и суглинков с современными отложениями морей холодной зоны указывает на их ледово-морской генезис. Что касается их оскольчатости, то это качество, приобретенное, вероятно, в субаэральных условиях, когда часть этих отложений была выведена на поверхность. На р. Пезе под описанными глинами залегает пачка песков.

На глинах и суглинках обычно залегают морские верхнечетвертичные отложения. Они представлены литологическим комплексом отложений мелководья: опесчаненными глинами, галечниками, песками. Литологический состав отложений определялся геологическим строением участков дна и побережья, а их механическая сортировка cooтвeтcтвoвaлa гидродинамическому режиму в определенные стадии развития бассейна. Автором в верховьях р. Чарки изучен следующий разрез, находящийся в 150 м от обнажения, целиком сложенного оскольчатыми суглинками. Сверху вниз наблюдались:

а) пески желтовато-серые, мелкозернистые, неяснокосослоистые, с редкой мелкой галькой, 2,5 м;

б) темно-серые плотные суглинки с редкой мелкой галькой. Контакт с нижележащими песками - пласт крупнозернистых песков с мелкой галькой, 3 м;

в) толща разнозернистых желтых песков с несколькими прослоями (по 10-15 см) грубозернистых песков и галечников. Каждый из таких прослоев переполнен битыми и целыми раковинами моллюсков (см. таблицу - приложение 2, пункт 7). В песках между прослоями только редкие створки Macoma baltica Linne, 7 м.

Палеоэкологический анализ этой фауны приводится ниже. Необходимо лишь отметить, что этот разрез складывался в литоральной зоне в месте впадения крупной реки, поставлявшей терригенный материал и в значительной степени распреснявшей эту часть бассейна.

О непосредственной близости береговой линии на другом участке верхнечетвертичного бассейна свидетельствует разрез верховьев р. Ирасы [Малахов, 1934]. Здесь под оползнем валунной глины обнажается мощная (16 м) толща белых и желтоватых песков с Macoma baltica Linne, под которыми залегает пропласток галечника, состоящего из гальки красновато-бурых мергелей татарского яруса. Этот пропласток мощностью всего лишь в 0,3 м переполнен фауной моллюсков (см. таблицу - приложение 2, пункт 6). Ниже выходят пески, бурая валунная песчанистая глина с валунами изверженных пород и красных мергелей. В основании разреза - буровато-красные мергели красноцветного горизонта татарского яруса.

Выше морских верхнечетвертичных отложений, отвечающих участкам открытого моря, в разрезах, как правило, залегают пески. Исключением является северная часть полуострова Канина, где большей частью морские отложения покрываются глинами или суглинками. Толща песков до 30 м мощностью представлена обычно переслаивающимися пачками мелкозернистых неяснослоистых песков с грубозернистыми редко, косослоистыми песками и галечниками. В песках, а особенно галечниках, нередки обломки створок четвертичных морских моллюсков различной степени окатанности. Для толщи характерно наличие обломков и целых створок Macoma baltica L. На р. Пеше из песков вымываются кости позвоночных. В верхней части описываемых отложений нередки маломощные прослои суглинков.

Разрез четвертичных отложений заканчивается толщей влажных комковатых суглинков темно-серого и бурого цвета. Характерно наличие гальки и мелких валунов самого разнообразного состава. На различных участках эта толща залегает на разных отложениях. Мощность ее не превышает 3 м.

Морские отложения почти всегда охарактеризованы фауной. Сборы автора в указанных выше районах Западного Притиманья позволили ознакомиться с типичными «бореальными» биоценозами на различных стадиях развития морского бассейна. Разрез морской толщи верховьев р. Чарки приводился выше. В комплексе фауны, собранном из прослоев галечников, количественно преобладают два вида: Cyprina islandica L. и Macoma baltica L. В значительных количествах присутствуют: Littoriпа littorea Linne, Nucella lapillus Linne, Mytilus edulis Linne, Mya truncata Linne. Ряд, арктических форм находится в угнетенном состоянии. Если нахождение одной некрупной створки Macoma calcarea Chemn. может быть объяснено наличием здесь в свое время грунтов, несвойственных данному виду, то наличие нескольких створок Saxicava arctica L. размером менее 10 мм объясняется, по-видимому, явной тепловодностью биоценоза. Присутствие в комплексе таких видов, как Cyprina islandica Linne, Mactra elliptica Brown, Littorina littorea L. и др., свидетельствует о постоянных положительных придонных температурах, а значительный процент литоральных видов указывает, в свою очередь, на незначительные глубины этого участка палеобассейна.

В низовьях р. Чарки в толще глин и глинистых песков был обнаружен качественно новый палеобиоценоз (см. таблицу - приложение 2, пункт 8). По количеству экземпляров резко преобладает Cyprina islandica L. (больше 50%). Многочисленны створки Macoma calcarea Chemn. и Leda pernula Müller. Нахождение в ископаемом комплексе этих видов указывает на развитие на данном участке палеобассейна илистых грунтов. В значительных количествах отсюда определены Mya truncata L. и Mactra elliptica Brown. Виды, преобладающие количественно, составляют ядро биоценоза. В данном случае мы имели дело с палеобиоценозом Cyprina islandica - Macoma calcarea - Leda pernula - Mya truncata - Mactra elliptica. Этот палеобиоценоз по составляющим его видам является аналогом мурманских биоценозов, обитающих в настоящее время в губах, широко сообщающихся с морем, но на более грубозернистых грунтах. Наличие в данном палеобиоценозе многочисленных створок Leda pernula Müller указывает на то, что в этой части палеобассейна была зона затишья с мягкими илистыми грунтами и нормальной морской соленостью [Мерклин, 1949]. Весь комплекс изученных видов характерен для глубин ниже крайних пределов прибойности (10-30 м). На это указывает и тот факт, что большинство видов данного палеобиоценоза по характеру питания - фильтраторы, т.е. организмы, фильтрующие придонные слои воды и поселяющиеся в местах почти полного затухания терригенного сноса, где происходит обильное оседание мелких частиц детрита. Состав палеобиоценозов верховьев и низовьев р. Чарки и геологическое строение района позволяют предположить наличие здесь в прошлом губы, кут которой значительно распреснялся впадающей в него рекой, обильно поставлявшей терригенный материал. Участки, близкие к открытому морю, населялись сублиторальными биоценозами, характерными для мягких илистых грунтов. Сопоставление изученных автором палеобиоценозов с ископаемыми комплексами фауны соседних районов показало несомненную принадлежность их к одному и тому же бассейну. Палеобиоценозы, для которых возможно было определить количественные соотношения между видами, были сведены в прилагаемую к статье таблицу. В левую часть ее (№ 1-30) сведены палеобиоценозы, в которых значительна роль лузитанских и бореальных видов, a Cyprina islandica Linne является или руководящей или характерной формой. Пространственное распространение этой группы палеобиоценозов, показанное на прилагаемой схеме, указывает на то, что они соответствуют максимуму трансгрессии для данных районов. В правую часть таблицы помещены палеобиоценозы, соответствующие регрессивной стадии развития бассейна.

Каждый из палеобиоценозов, соответствующих максимуму трансгрессии, отчетливо подразделяется на две части. В первую часть входят лузитанские и бореальные виды, несвойственные в настоящее время водам юго-восточной части Баренцева моря. Эти виды расположены в верхней части таблицы. Среди пестроты всевозможных ассоциации бореальных видов выделяется повсеместно встречающаяся Cyprina islandica Linne. Циприна является отличным биологическим показателем проникновения в арктические воды теплых атлантических вод [Зацепин, Филатова, 1961]. Створки этого вида в песках верховьев р. Чарки достигают 100 мм в длину, т.е. несколько крупнее мурманских. В глинах р. Чарки было встречено много молодых циприн, длина которых не превышала 10 мм, что объясняется, вероятно, подвижностью илистых грунтов, явившейся причиной гибели молоди циприн. Судя по частоте встречаемости циприн в ряде палеобиоценозов, она создавала на участках палеобассейна свыше 50% биомассы. В районах Северного Тимана находки створок циприн не были массовыми, что, вероятно, объяснялось литологией дна и побережья и интенсивными волноприбойными процессами. Будучи активным фильтратором, циприна поселяется в местах выноса и оседания детрита, чаще всего на песчаных грунтах, являясь показателем близости береговой линии. Таким образом, обладая четкой таксономической определенностью, Cyprina islandica была на определенной стадии развития палеобассейна руководящей или характерной формой палеобиоценозов. Выпадение ее из состава палеобиоценозов ознаменовало новый этап развития палеобассейна. Среди остальных бореальных видов в значительных количествах отмечены Mactra elliptica Brown, Cardium edule L. Другие бореальные виды отмечались в меньших количествах.

Во вторую группу, представленную в таблице, вошли виды арктические и арктическо-бореальные, являющиеся в настоящее время характерной частью бентоса юго-восточной части Баренцева моря [Зенкевич, 1927]. Сюда входят: Astarte borealis, A. elliptica, A. crenata, А. топtagui, Saxicava arctica, Leda pernula, Mya truncata и др. Среди этого комплекса трудно выделить руководящие или характерные формы. Эти виды, приспособившиеся к значительным изменениям температуры, солености, течений и других абиотических факторов среды, в период широкого развития бореальной фауны входили и в состав тепловодных палеобиоценозов. Leda pernula Müller, Macoma calcarea Chemn, Astarte borealis Chemn и ряд других видов в этот период входили даже в состав тех палеобиоценозов, которые развивались на грунтах, свойственных перечисленным видам. Виды моллюсков второй группы, помещенные в нижней части прилагаемой таблицы, в различных сочетаниях характерны для мелководий современного Печорского моря, Приканинского района и арктических островов, входя в состав видов, находки которых не являются одиночными [Зенкевич, 1927; Идельсон, 1931].

Изменение палеобиоценозов во времени происходило за счет изменения количественного соотношения бореальных и арктических видов, что являлось показателем реакции донной фауны на изменения температуры [Несис, 1960]. Такие изменения происходили параллельно с эволюцией самого бассейна. Начало изменений палеобиоценозов, совпавшее с регрессией бассейна, ознаменовалось, как указывалось выше, выпадением из их состава вида Cyprina islandica Linne. В морских отложениях регрессивного цикла циприна встречена большей частью в обломках. Нахождение толстостенных массивных циприн в виде обломков различной степени окатанности наряду с целыми створками Macoma calcarea Chemn, Mya truncata L. и др. указывает на несомненное вторичное залегание циприн, которые появились в морских осадках или в результате донной эрозии или были смыты с обнажившихся участков морских отложений стадии максимума трансгрессии. Похолодание, связанное с регрессией, выразилось и в более широком распространении Chlamys islandicus Müller, который до этого был характерен для северных и восточных частей палеобассейна, что доказывается нахождением этого вида в бореальных палеобиоценозах северной части п-ова Канина и в восточной части описываемого района (см. таблицу - приложение 2, пункты 27, 28, 29, 30 и 20, 21). Так, в бассейнах рек Ома и Вижас в палеобиоценозах циприна находится в обломках, но появляется хламис, который в морских отложениях р. Пезы не отмечался. Дальнейшая регрессия была связана с большим похолоданием. Продолжается дальнейшее выпадение бореальных видов из составов палеобиоценозов. Возрастает роль арктическо-бореальных и арктических видов. В прибрежных районах Притиманья и п-ова Канина фауна из морских отложений бывает представлена одним или двумя видами, такими, например, как Macoma calcarea Chemn, Saxicava arctica L. и некоторыми другими. Изменение палеобиоценозов во времени отчетливо видно из таблицы. Настоящие бореальные палеобиоценозы стадии максимума трансгрессии за счет выпадения бореальных видов постепенно становились более холодноводными, приближаясь по своему составу к современным биоценозам юго-восточной части Баренцева моря.

В таблицу не включены виды, присутствующие в незначительных количествах. Среди них необходимо отмстить Mytilus edulis Linne. Массовых находок мидий, судя по имеющимся фактическим материалам, в описываемых районах сделано не было. В коллекции автора имеется, несколько крупных (до 50 мм ) створок мидий, по форме сходных с мидиями не Чешской губы, а Кольского залива [Гурьянова, 1929].

Каждый из палеобиоценозов по составляющим его видам соответствует современным биоценозам литорали, верхних и средних горизонтов сублиторали и предполагает наличие близко расположенной береговой линии. Распределение тепловодных палеобиоценозов стадии максимума трансгрессии позволяет предположить очертания береговой линии в том виде, в каком это сделано на прилагаемой схеме (рис. 1). Берегами и дном палеобассейна на этой стадии были те отложения, на которых залегает морская толща. Это, прежде всего, вышеописанные оскольчатые суглинки и глины, которым приписывается среднечетвертичный возраст, и комплекс дочетвертичных коренных отложений.

Ю.Л. Рудовиц при исследовании геологического строения р. Пезы указывал [Рудовиц, 1947], что вскрывающаяся в низовьях реки морская толща на участке Лобанское - Мосеево сменяется глинами и оскольчатыми суглинками («нижняя морена»), залегающими на пермских известняках. Затем на протяжении 60-70 км обнажается морская толща, которая за д. Елкино снова сменяется отложениями глин и суглинков с редкими окатанными валунчиками. Рудовиц предполагал, что имел дело с двумя морскими толщами, разделенными «мореной», несмотря на то, что М.А. Лаврова указывала на явную принадлежность морской фауны в обоих участках р. Пезы одному и тому же бассейну. На наш взгляд, правильнее считать, что участок Лобанское - Мосеево, сложенный среднечетвертичными и пермскими отложениями, был в период максимума верхнечетвертичной трансгрессии частью полуострова (см. схему). Наличие этого древнего полуострова и древней губы подтверждается следующими данными:

а) коренные и среднечетвертичные отложения, выходящие на поверхность на участке Лобанское - Мосеево, далее погружаются ниже уровня реки и вновь появляются (среднечетвертичные суглинки) только за д. Елкино;

б) мощность морских отложений на участке Мосеево - Елкино 7-15 м, мощность отложений с бореальной фауной на р. Ирасе (см. рис. 1, пункт № 6) 0,3 м и отложения представлены галечниками;

в) район древнего полуострова совпадает с гравитационным максимумом, а район древней губы - с минимумом;

г) при изучении топографических карт ясно видно, что граница прибрежной полосы озер и болот в районе побережья повторяет очертания древнего полуострова и древней губы. Эта граница недавнего распространения моря, показанная на схеме, снята с топографической карты (за исключением Малоземельской тундры).

Рельеф прибрежной суши и ее геологическое строение имели большое значение как для состава морских отложений, так и для всей последующей эволюции бассейна. Так как описываемые районы являлись и являются областями четко выраженной блоковой тектоники, то береговая линия в общем была тесно связана с тектоническим планом прибрежных областей, заложенным много миллионов лет назад и непрерывно обновляющимся. Глубинные разломы фундамента и тектонические разрывы в отложениях верхних структурных этажей выражались в поверхностном осадочном чехле в виде флексур. Очертания береговой линии были тесно связаны с подобными флексурами. Так было с береговой линией в районе Сев. Тимана, бывшего в стадию максимума трансгрессии островом, а в начале регрессии - полуостровом. Ярким примером проявления общего тектонического плана в очертаниях береговой линии как древнего бассейна, так и современного Баренцева моря являются древний полуостров и древняя губа, прототипы полуострова Канина и Чешской губы.

Геологическое строение участков суши, залитых некогда водами наступавшего моря, определило уклон и строение подводной части бассейна и влияло на режим поступления наносов на прибрежные участки. В случае мелководья аллювий, сносимый реками и временными потоками в море, смешивался здесь с обломочными продуктами разрушения берегов. Так как в стадию максимума трансгрессии значительная часть берегов была сложена легко размываемыми глинами и суглинками среднечетвертичного возраста, то в составе морских наносов доля морских терригенных частиц была значительна. Грубообломочный комплекс и пески откладывались либо на мелководных участках рядом с устьями крупных рек, либо рядом с участками абразионного берега, сложенного коренными породами (Сев. Тиман, сев. часть п-ова Канина и т.д.).

Регрессия верхнечетвертичного бассейна значительно изменила характер осадконакопления в прибрежных участках, повысив роль обломочного материала, поставляемого реками. Вслед за отступавшей береговой линией «двигались» аккумулятивные отложения береговой зоны, отложения дельт и т.п., которые сменяли морские отложения. Так, на морских отложениях в бассейнах рек Пезы, Пеши, Сулы залегает более или менее мощная толща песков и галечников. Пески и галечники часто косослоистые. Для них характерны обломки створок раковин циприн, астарт. Нередки целые створки Macoma baltica L. Нахождение целых тонкостенных створок последней наряду с обломками толстостенных раковин заставляет предполагать, что это отложения дельт, эстуариев и мелководий. При регрессии количество водотоков, поставлявших терригенный материал, возрастало, и фации песков получили значительное распространение. Такая смена морских осадков отложениями прибрежных мелководий и дельт, связанная с начавшейся регрессией, была прерывистой.

Морские отложения, содержащие фауну, распространены, как это видно на прилагаемой схеме, на обширных площадях, но будучи отложенными на разных стадиях развития бассейна, содержат уже измененные палеобиоценозы, свидетельствующие о похолодании, связанном с регрессией. Что же касается своеобразного комплекса комковатых «валунных» суглинков, то здесь можно предположить, что причиной их отложения был процесс термоабразии во взаимодействии с размывающим действием вод моря и рек. Отложение подобного комплекса осадков имеет место и сейчас, при абразии берегов п-ова Канина, сложенных глинами с редкими окатанными валунами. Лайды побережья часто сложены комковатыми влажными суглинками, обогащенными в некоторых случаях значительным количеством валунов.

В общем история развития этой части палеобассейна и его фауны представляется следующим образом. В конце среднечетвертичного времени в результате опускания системы прибрежных блоков произошла трансгрессия. Опускание блоков на какой-то стадии привело к соединению Атлантического океана с холодными морями Ледовитого океана через пролив на юге Фенноскандии, что вызвало значительное потепление вод моря в описываемых районах и значительно восточнее. Границы зоогеографических областей сдвинулись на восток, что вызвала появление лузитанских и бореальных видов в широтах, им в настоящее время не свойственных. Наличие пролива, в свою очередь, могло быть причиной ухудшения климата этих областей, вплоть до развития на территории Фенноскандии оледенения типа Гренландского. Ухудшение климата вызвало частичные изменения палеобиоценозов за счет выпадения ряда бореальных видов. Начавшаяся регрессия уничтожила пролив, преградив тем самым теплым атлантическим водам путь в Арктику. Границы зоогеографических областей снова сдвинулись на запад. Поднятие блоков привело море в те границы, в которых мы его сейчас наблюдаем.

ЛИТЕРАТУРА

1. Горбунов Г.П. Биологические индикаторы и их значение в исследовании Арктики. «Arctica», 1934, № 2.

2. Гурьянова Е.Ф. К вопросу о составе и распределении бентоса Чешской губы. «Тр. Ин-та по изучению Севера», 1929, вып. 43.

3. Зацепин В.И., Филатова З.А. Двустворчатый моллюск Cyprina islandica L., его географическое распространение и роль в сообществах донной фауны. «Тр. Ин-та океанологии АН СССР», 1961, т. XLVI.

4. Зенкевич Л.А. Количественный учет донной фауны Печорского района Баренцева моря. «Тр. Плав. Мор. ин-та». М., 1927.

5. Идельсон М.С. Материалы по количественному учету донной фауны Шпицбергенской банки (Баренцево море). Изд. Мор. научн. ин-та, М., 1931.

6. Малахов А.А. К стратиграфии четвертичных отложений бассейна среднего течения р. Мезени и р. Пезы. «Изв. геогр. о-ва», 1934, т. 66, вып. 3.

7. Мерклин P. Leda как показатель ископаемой среды. «Тр. Палеонт. ин-та», 1949, т. 20.

8. Несис К.Н. Изменения донной фауны Баренцева моря под влиянием колебаний гидрологического режима (на разрезе по Кольскому меридиану). «Рыбное хозяйство», 1960.

9. Рудовиц Ю.Л. О количестве оледенений, бореальных трансгрессий и о границах последнего оледенения в связи с новыми исследованиями на Среднем Тимане. «Бюл. Комис. по изучению четвертичного периода», 1947, № 9.