V.G. Kuznetsov, L.M. Zhuravleva, N.M. Skobeleva THEATLASOF FOSSILS IN SEDIMENTARY ROCKS А Textbook ИЗДАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР РГУ нефПI н газа имени И.М. Губкина 2013 В.Г. Кузнецов, Л.М. Журавлева, Н.М. Скобелева АТЛАС ОРГАНИЧЕСКИХ ОСТАТКОВ В ОСАДОЧНЫХ ГОРНЫХ ПОРОДАХ Учебное пособие Допущено Учебно-методическим объединением вузов Российской Федерации по образованию в области прикладной геологии в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специализации «Геология нефти и газа» специальности 130101 «Прикладная геология», специализаций «Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых», «Геофизические методы исследования скважин» специальности 130102 «Технология геологической разведки» направления подготовки 130100 «Прикладная геология» ИЗДАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР РГУ нефПI н газа имени И.М. Губкина 2013 УДК 552.5 ББК 26.31 К89 Рецензенты: доктор геолого-минералогических наук, профессор кафедры геологии Сыктывкарского госуниверситета А.И. Антошкина; доктор геолого-минералогических наук, профессор кафедры геологии РГУ7 нефти и газа имени И.М. Губкина О.А. Шнип К89 Кузнецов В.Г., Журавлева Л.М.Г Скобелева Н.М. Атлас органических остатков в осадочных горных породах: Учебное пособие. - М.: РГУ' нефти и газа имени И.М. Губкина, 2013. - 138 с.: ил. ISBN 978-5-91961-070-0 Атлас содержит зарисовки и фотографии органических остатков в осадочных по­ родах, а также самих, образованных организмами, осадочных пород. Приводятся крат­ кие сведения об организмах, условиях и обстановках их обитания, методах определения организмов при петрографических описаниях шлифов осадочных пород. Атлас является учебным пособием в процессе прохождении лабораторных работ при изучении дисциплины «Литология» в вузах и на факультетах геологического про­ филя. УДК 552.5 ББК 26.31 ISBN 978-5-91961-070-0 © Кузнецов В.Г., Журавлева Л.М., Скобелева Н.М.., 2013 © Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина, 2013 © Голубев В.С., оформление серии, 2007 • ПРЕДИСЛОВИЕ Возникнув на Земле более 3,5 млрд лет тому назад, жизнь сразу же начала ока­ зывать и постоянно оказывает огромное воздействие на осадочное породаобразова­ ние и геологические процессы в целом. В глобальном масштабе это проявляется в создании и эволюции геохимической обстановки внешних геосфер по окислительно-восстановительному потенциалу и кис­ лотно-щелочным свойствам среды. Окислительная обстановка возникает в результате фотосинтезирующей деятельности автотрофов, восстановительная - в процессе раз­ ложения органического вещества. Кислотно-щелочные среды регулируются биоген­ нообусловленным циклом кальция и частично магния. Значительно более прямое, хотя и менее масштабное, воздействие жизни реали­ зуется в форме образования осадков и осадочных пород непосредственно из остат­ ков организмов, а также созданием организмами геохимических условий, способствующих осаждению тех или иных соединений, образующих соответствую­ - в преобладающем коли­ щие породы. Таковы, прежде всего, карбонатные породы честве известняки, многие доломиты, а также кремнистые породы - диатомиты, радиоляриты, спонголиты и производвые от них другие кремнистые породы. Характер ископаемой фауны и флоры в этих породах, равно как и в других типах - пород глинах, песчаниках и т.д., содержит важные сведения об условиях их обра­ зования. Это определяет обязательное изучение и описание органических остатков при любых литологических исследованиях и, соответственно, необходимость освоить определение органических остатков уже в вузовских курсах. Естественно, что точное определение вплоть до вида, а часто и рода, может выполнить лишь специалист-па­ леонтолог, но установить принадлежиость остатков организмов к более крупным так­ - сонам типам, а часто и классам и даже семействам - задача вполне посильная (и необходимая) литологу. Вместе с тем, учебные пособия, помогающие студенту и вообще начинающему литологу в этом направлении, практически отсутствуют. В нашей стране, по-види­ мому, первым систематическим изданием по описанию остатков организмов в шли­ фах, хотя и не учебным, был Атлас В.П. Маслова, изданный в 1937 г. и в существенно доработанном виде переизданный в 1973 г. Много полезных сведений с зарисовками (не фотографиями!) приводится в пособиях В.Т. Фролова (1964), В.А. Наумова (1981, 1989), Справочном руководстве ... (1958). Очень важная информация содержится в ка­ питальном многотомном издании «Основы палеонтологии» (1958 -1964 гг.). Из новых изданий необходимо указать обстоятельный Атлас структурных компонентов карбо­ натных пород, коллектива авторов ЕНИГНИ под руководством Н.К. Фортунатовой, 2005; (Fluegel, 1982, 2004), Collor Illustrate d ... , 1978). из зарубежных - книги Э. Флюгеля Шолле (Sholle, Ulmer-Scolle, 2003; А П. Шолле и Д. Ульмер­ Пользоваться указанными изданиями, безусловно, полезно, но назвать их учеб­ ными, для непосредственного обучения студентов, вряд ли возможно. Настоящее посо бие создано на основе многолетн его опыта преподавания литологии (и как ее части - изучения и описания осадочных пород в шлифах) в стенах Российского го ­ сударственного университета нефти и газа имени И .М. Губкина . В пособии рассмот - б рены диагностические признаки, щественно в шлифах и частично позволяющие в определять эти организмы преиму­ полировках при пользовании лишь лупой. Глав­ ной же его частью являются фотографии органических остатков и, редко, пород с подобными остатками. Основой иллюстраций послужили преимущественно мате­ риальi многолетних работ авторов в разных районах бывшего Советского Союза и ряда зарубежных стран. Использованы также материаль1 старых коллекций кафедры литологии университета нефти и газа имени И.М. Губкина, установить авторство и адреса образцов которых, к сожалению, не представляется возможным. Некоторые материаль1 для Атласа предоставлены коллегами - Э.А. Козловым, Е.Л. Курбалой, К.Ю. Оленовой, Н.А. Осинцевой, В.А. Салдиным, имена которых указаны в подписях к соответствующим иллюстрациям, и признательность и благодарность. которым авторы выражают свою искреннюю • ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТКОВ ОРГАНИЗМОВ В ШЛИФАХ При определении организмов в шлифах необходимо учитывать по крайней мере четыре показателя: минеральный состав органических остатков, их фор­ му, структуру скелета и общее строение органического остатка (его «микроархитек­ туру»). Абсолютное большинство организмов строят свой скелет из карбоната каль­ ция - кальцита, арагонита, высокомагнезиального кальцита, причем последние два минерала уже в диагенезе практически полностью перекристаллизуются в кальцит, поэтому без большой погрешности можно считать состав этих раковин кальцитовым. Вторым по значению являются организмы с кремневым скелетом - диатомовые во­ доросли, радиолярии, часть губок. Первичной минеральной формой их скелетов явля­ ется опал; он либо сохраняется в породах (особенно ме зозойского и кайноз ойского возраста), либо переходит в халцедон. Следующе й минеральной формой являются фосфаты. Фосфатные скелеты известны у позвоночных (кости) и некоторых беззам­ ковых брахиопод. Наконец, известны и такие экзотические случаи, как образование целеетиноных скелетов у некоторых радиолярий. Форма скелетов организмов чрезвычайно разнообразна, особенно учитывая на­ личи е вн е шних и внутренних скелетов, наличи е одиночных и колониальных орга­ низмов и т.д. Вместе с тем ясно, что для определения организма морфология скелетов, форма раковин имеет значение при очень мелких размерах, когда раковина либо сох­ раняется целиком, либо она нарушена незначительно и восстановление первичной формы вполне возможно (фораминиферы, остракоды, диатомеи, мелкие гастроподы и др.). Для ряда колониальных форм, типа мшанок или кораллов, общий тип строения восстанавливается даже по обломкам, так как сами организ мы имели микроскопиче­ ские размеры и крупные колонии представляют собой лишь сумму многочисленных «элементарных» скелетных форм. Для большинства организмов в шлифах наблю­ даются лишь обломки, по которым восстановить форму, а следовательно и определить группу организмов, невозможно (абсолютное большинство моллюсков, брахиопод, иг­ локожих и др.). Для них важнейшим диагностическим при знаком является внутрен­ няя структура скелета. Этот показатель чрезвычайно важен и при исследовании мелких форм, в которых устанавливается и их морфология. Наконец, для некоторых организмов, например иглокожих, важным показателем является не только струк­ тура, но и микростро ение , « архитектур а» фрагм ента . Приводимые ниже характе ри стики разных групп организмов даны в весьма о боб­ щенном , схематизированном в иде и не раскр ывают многих деталей и специ фики тех 8 или иных родов, видов да и многих более крупных таксонов . Для этого следует поль­ зоваться более специальными изданиями с неизмеримо более подробными описа­ ниями и иллюстрациями. В отечественной литературе наиболее полные сведения об органических остатках и методах их определения содержатся в «Атласе породообразующих организмов» А. В . Маслова (1 973), «Атласе структурных компонентов ... » (2005), относительно подробно эти вопросы рассмотрены в соответствующих разделах книг В.Т. Фролова (1964), (1 958). М.С. Швецова (1958), В.А. Наумова (1989), «Справочном руководстве ... » • ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИЗВЕСТКОВЫХ ОРГАНИЗМОВ ЖИВОТНЫЕ ОРГАНИЗМЫ Фораминиферм (рис. 1, 2, табл. 1.1-1.12). Это одноклеточные животные, относящиесяк типу простейших. Все они водные, преимущественно морские, реже пресноводные орга­ низмы. Фораминиферы появились в кембрии и широко развиты по всему разрезу фанеро­ зоя; в определенные периоды их количество и разнообразие увеличивается, и они являются породообразующими. Таковы, например, фузулинидовые известняки в среднем и верхнем карбоне, швагериновые в нижней перми, глобигериновые и нуммулитовые в меловых и кай­ нозойских отложениях и т.д. Такие породы часто приобретают важное экономическое зна­ чение - так, многие пирамиды в Египте построены из нуммулитовых известняков. Известны как бентонные фораминиферы, которые обитали на самых разных глубинах, так и планктонные. Для последних характерны сферические шаровидные формы раковин как однокамерных, так и многокамерных; такая форма обеспечивает лучшую плавучесть. Большинство бентонных фораминифер обитало порознь, хотянередко и массово, то есть об­ разовывали подобие банок. Известны также срастающиеся формы, например, нубекулярии, которые могли даже создавать небольшие органогенные постройки (табл. 1.7; 1.8). В большинстве случаев размер раковин фораминифер составляет доли миллиметра, но из­ вестны гиганты до 10 см в поперечнике (эоц енов ые нуммулиты). Раковины фораминифер бывают агглютинированные и секреционные. Первые сложены мельчайшими частицами ино­ родного материала (обломки кварца, полевых шпатов, известковых частиц и т.д.), сцементи­ рованными органогенным (хитиновым) или карбонатным материалом. Вторые образованы кальцитом, в той или иной мере магнезиальным, значительно реже арагонитом. Раковины фораминифер бывают одно-, двух- и многокамерными. Среди последних известны однорядные формы с прямолинейно расположенными камерами, формы с беспо­ рядочно расположенными камерами и с навитыми вокруг оси, с клубкообразным, спирально­ плоскостным, спирально-коническим и спирально-винтовым навиванием, чечевицеобразные и т.д. (см. рис. 1; 2). Размер карбонатных кристалликов, слагающих раковину, обычно очень мелкий, составляет тысячные доли миллиметра, поэтому в шлифе стенка выглядит как пели­ томорфный кальцит, то есть она темно-серая непрозрачная и цвет ее в скрещенных никалях становится более темным, но полного угасания при вращении столика микроскопа не проис­ ходит. При больших увеличениях, существенно больших чем стандартные удается выделить и более тонкие различия структуры - (50- 60-кратные), наличие однослойной или многос­ лойной стенки, изометричность кристаллов (микрогрануляция пе рвичных кристалликов) или, напротив, их удлиненность при очень маленькой толщине. При наличии таких волосяных кристалликов они часто ориентированы либо по нормали к стенке, либо параллельна ей, что определяет << фибровую>> микроструктуру - отдельные кристаллики не видны, но поскольку они располагаются параллельна друг другу, то стенка просвечивает, а при вращ ении столика происходит угасание тех кристаллов, которые в данный момент параллельны нитям окуляра, то есть при вращении столика микроскопа по стенке раковинки пробегает темная полоска или пятнышко (см. табл. 1.11; 1.12). В целом палеозойские фораминиферы обладают преимущественно микрозернистой и пе­ литоморфной стенкой (см. табл. 1.1-1.7; 1.9-1.10), стенки мезозойских и кайнозойских форм нередко имеют фибровую структуру (см. табл. 1.11; 1.12). Н е исключено, что пелитоморфная и микрозернистая структур а др евних фораминиф ер явля ется следствием позднейшей ми­ критизации первично фибровых стенок. 10 Рис. 1. Конфигурация раковин фораминифер в различных сечениях (по В.В. Друщицу, О.П. Обручевой, В.П. Маслову, 1973) 1971; Фораминиферы относительно легко диагностируются в шлифах по форме раковин и строению стенок. Из-за своихнебольших размеров они, как правило, встречаются в целом, неповрежденном виде или повреждения невелики и не мешают установлению первичной формы. Остракоды (табл. 2.1-2.3). Мелкие (0,5- 30 мм) водные ракообразные, обитающие как в водах среднеокеанической солености, так и в резко опресненных и, напротив, существенно осалонеиных бассейнах. Остракоды ведут планктонный и донный образ жизни, но план­ ктонные строят раковинку из хитина, поэтому практически не сохраняются в ископаемом со­ стоянии. Бентонные формы имеют кальцитавый скелет и достаточно обычны в ископаемом состоянии. Остракоды появились в раннем ордовике (пресноводные формы, видимо девон­ ского возраста) и развиты до настоящего времени. Кальцитавый панцирь-раковина остракод - двустворчатый обычно более или менее сим­ метричный. Целые двустворчатые раковинки в шлифе бывают элиптическими, миндалевид­ ными, овальными и т.д. (см. табл. 2.1; 2.2). Кроме целых раковин часто встречаются разрозненные одиночные створки (см. табл. 2.3) и реже - их обломки. Внутренняя структура стенки имеет весьма характерное фибровое строение - тончайшие волосяные кристаллики кальцита располагаются перпендикулярно стенкам. И хотя каждый из них не виден, стенка панциря просвечивает. В скрещенных никалях те кристаллики, которые располагаются в на­ стоящий момент параллельна нитям окуляра, угасают, то есть появляется темное пятнышко. 11 а б Рис. 2. Строение раковины (а), поперечное (б) и продольное (в) сечения раковин отряда фузулинид (по В.В. Дру­ щицу, О.П. Обручевой, 1971) При вращении столика микроскопа бывшие в положении угасания кристаллики осветляются, но на их место приходят другие, которые в этом положении угасают (см. табл. 2.1-2.3). Таким образом, вдоль створки пробегает темная полоска угасания (точнее полоска угасания нахо­ дится на одном месте, а перемещается створка). Подобный эффект хорошо наблюдается у достаточно крупных раковин. Следует добавить, что внутренняя полость, особенно при сох­ ранении обеих створок, часто выполняется яснокристаллическим кальцитом (см. табл. 2.2). Диагностика остракод в шлифах проводится главным образом по форме панциря и ха­ рактерной его внутренней структуре. Гастроподы или брюхоногие моллюски (рис. 3, табл. 3.1-3.6). Эти организмы составляют, по-видимому, наиболее многочисленный по числу видов класс типа моллюсков. Примитивные формы гастропод появляются уже в раннем кембрии, а с силура известно уже множество их видов. Гастроподы обитали (и обитают ныне) в самых разнообразных условиях - на суше, в пресных и морских водах (пресноводные гастроподы появились в поздней юре и получили широкое развитие в палеогене - неогене), на малой и большой глубине, в холодных и, на­ против, теплых и даже горячих водах (известны брюхоногие, живущие в горячих источниках при температуре до 53 °С). Абсолютное большинство водных гастропод - донные ползающие формы, известны и бывают даже массово развиты планктонные (птероподы), прирастающие (верметусы), зарывающиеся в грунт и сверлящие формы. Раковины современных гастропод состоят из органического рогаподобного вещества кон­ хиолина, арагонита и в меньшей степени кальцита (см. табл. 3.1-3.3). В ископаемом состоя­ нии конхиолин разрушается, арагонит перекристаллизуется в кальцит, поэтому в шлифах практически всегда стенка состоит из кальцита. Наиболее типична для брюхоногих спирально-коническая или улиткообразная раковина, 12 Рис. 3. Форма продольных, поперечных и наклонных сечений раковин гастропод реже встречаются спирально-плоскостные (завернутые в одной плоскости трубки) и колпач­ кавидные формы. Сечения наиболее распространенных улиткообразных раковин очень ха­ рактерны (рис. 3). В сечении вдоль длинной оси - это конус, состоящий из последовательно увеличивающихся в размере камер (см. рис. 3, табл. 3.1-3.4). В сечении, перпендикулярном к этой оси или слабо наклонном к ней, это - открытая спираль, круг или чаще овал с ха­ рактерным приливом, выступом внутри (см. рис. 3, табл. 3.4-3.6). В связи с тем, что арагонит перекристаллизуется в яснокристаллический кальцит, стенки раковин в шлифах прозрачные (в отличие от фораминифер, которые иногда имеют похожие формы). Темные оторочки налипшего на стенки пелитоморфного карбоната или иного материала пелитовой размерно­ сти, а также заполнившего после разложения органического вещества внутренние полости и пространство вокруг раковины, позволяет четко определить форму раковины в шлифах (см. рис. ются и 3, табл. 3.1-3.6). Размеры гастропод чрезвычайно разнообразны, в том числе име­ мелкие раковины, которые хорошо сохраняются и практически целиком видны в шлифе. Поэтому определение их в шлифах в общем не сложно по характерной форме рако­ вин, их кальцитовому составу и яснокристаллической структуре. Строение стенки часто по­ зволяет определять остатки гастропод даже в обломках. Пелециподы или двустворчатые моллюски (табл. 4.1-4.4). Это билатерально симме­ тричные водные животные с раковиной, состоящей из двух обычно (но не всегда!) симме­ тричных створок - правой и левой. Двустворчатые моллюски появились в кембрии и известны по всему разрезу фанерозоя, но особенно широко они распространены в мезозое и кайнозое, где имеют важное стратиграфическое, анередко и породообразующее значение. Все пелециподы - это донные организмы, но образ жизни их разнообразный - имеются сво­ боднолежащие и ползающие по дну, прикрепляющиеся (например, мидии, устрицы, руди­ сты), зарывающиеся (миа, солен) и сверлящие грунт (фолады) формы, а некоторые даже передвигаются скачками (пектиниды). Большинство пелеципод обитало в морях, но относи­ тельно многочисленны и пресноводные формы. Вообще пелециподы достаточно эврифаци­ альные организмы и обитают в водоемах не только разной солености, но и разной температуры, глубины (от приливно-отливной зоны до дна океанических впадин), с нор­ мальным и нарушенным газовым режимом и т.д. Поэтому пелециподы нередки в тех отло­ жениях, где другая фауна из-за неблагаприятных условий их обитания не развивалась, - угленосных, битуминозных и т.д. Размер раковин отдельных родов и видов изменяется от первых миллиметров до 1,4 м (современная тропическая тридактна) и в большинстве случаев составляет по крайней мере несколько сантиметров. Поэтому в шлифах целые раковины наблюдаются весьма редко и сама форма обломка определяющего значения, как правило, не имеет. В этой ситуации важное значение приобретает строение стенки раковины. В общем виде раковина пелеципод трехслойная - наружный слой из рогаподобного органического веще­ ства конхиолина, далее средний призматический кальцитавый и, наконец, внутренний пла­ стинчатый арагонитовый (перламутровый). Наружный органический слой в ископаемом 13 состоянии практически не сохраняется; у мезо-кайнозойских форм сохраняются два слоя - призматический и пластинчатый (таб.11. 4.1). Палеозойские формы, как правило, практически полностью перекристаллизованы вплоть до потери первичной структуры. Призматический слой, как следует из самого названия, состоит из полигональных призм кальцита. В шлифе, в зависимости от сечения, образуется либо полосчатая структура в виде сплошного <<штакетника>> при продольном срезе (таб.11. 4.2), либо структура в виде <<брусчаткИ>> при поперечном срезе (таб.11. 4.3). Оптическая ориентировка призм различна, поэтому в скре­ щенных никалях одни угасают параллельна длинной оси, другие косо, благодаря чему и по­ лучается пестрополосчатая структура. Такая оптическая ориентировка обусловливает и различный характер угасания торцов призм, что и создает картину брусчатки. Внутренний пластинчатый слой реже изогнутые, - это тончайшие листоватые пластинки, обычно прямолинейные, либо волнистые, параллельна или косо расположенные по отношению к стенке раковины. При макроскопическом наблюдении этот слой представляет собой перламутр, вы­ стилающий внутренние полости раковины. Свет, попадая на поверхность такого слоя, ча­ стично отражается, частично проходит сквозь эти тончайшие пластинки и отражается уже от поверхности следующих, расположенных в глубине пластинок. Поскольку колебания луча, от­ раж.енного от поверхностных и расположенных в глубине пластинок, происходят в разных фазах, возникает интерференция и появляются радужные перламутровые переливы. При изу­ чении шлифов отдельные пластинки далеко не всегда различимы при исследовании при одном николе. Поскольку оптическая ориентировка пластинок не одинакова и меняется по прости­ ранию, при введенном анализаторе они выделяются лучше ными движениями - для этого следует колебатель­ слегка поворачивать предметный столик микроскопа в обе стороны (вращать на 180° и тем более на 360° не следует). Пластинки при этом будут выделяться по изменению окраски и угасанию (таб.11. 4.4). Очень часто арагонит пластинчатого слоя перек­ ристаллизуется в кальцит и при этом микритиз ируется, в результате чего образуется серый непрозрачный слой. В ископаемом состоянии призматический и пластинчатый слои обычно разделяются; ана­ логично распада ется и при зматический слой и тогда наблюдаются отдельные призмы. Отличительным признаком не перекристаллизованных мезозойских и кайнозойских пе­ леципод является структура стенки раковины (таб.11. 4.1-4.4). БрахиопОАЫ (таб.11. 5.1-5.3). Морские, почти исключительно бентосные организмы, с дву­ створчатой асимметричной раковиной. Брахиоподы появились в кембрии и существуют до сих пор. Максимальное развитие они получили в среднем и верхнем палеозое, где имели важное стратиграфическое и породообразую щее з начение . В мезоз ое, и особенно кайнозое , их количественная роль и качественное разнообразие существенно сократились, их место заняли моллюски, особенно двустворчатые. Брахиоподы, как группа в целом, оказываются достаточно эвригалинными, способными переносить значительные колебания солености, п оэтому они обитали в водоемах как резко опресненных, так и осолоненных, хотя наиболее благоприятной для них была обстановка не­ глубокого нормально-соленого моря с хорош ей аэрацией и ум ер енной по движностью воды. Известны, однако, формы, жившие в условиях достаточно активной гидродинамики и при дефиците кислорода. Видимо с палеогена брахиоподы начали колонизовать и значительные глубины вплоть до абиссальных. Размеры раковин брахиопод составляют обычно несколько сантиметров, поэтому в шли­ фах попадаются лишь их фрагменты. В связи с этим форма раковин мало информативна, хотя дугообразные и пластинчатые обломки являются косвенными свидетельствами их воз­ можной брахиоподовой природы. Значительно более важна структура стенок раковин. Ра­ ковины беззамковых брахиопод обычно многослойные и состоят из тонких слойков хитина и фосфата кальция и реже из кальцита . В ископаемом состоянии органическое вещество (хитин) замещается кальцитом, фосфатом кальция, пиритом и другими минералами. Подоб­ ное многослойное строение хорошо видно лишь при значительных увеличениях (100 и более раз), при этом фосфатные слойки при включенном анализ аторе имеют голубовато-серую окраску. При меньших увеличениях характерна резкая штрихаватость раковины. Значительно более распространенные замковые брахиоподы им еют кальцитовую рако­ вину с хитиновым внешним слоем, который в ископаемом состоянии никогда не сохраня­ ется . Собственно кальцитовая раковина в общем случае двухслойна. Внешний, так называемый первичный, слой тонкий, с равномерной толщиной по всей длине раковины, со- 14 стоит из налегающих друг на друга пластинок, имеющих в разрезе шлифа вид косых воло­ кон , ориентированных под острым углом к поверхности раковины. Внутренний (вторичный) слой значительно более толстый, как правило также пластин­ чатый, с тонким волокнистым строением, волоконца которого направлены косо по отноше­ нию к волокнам первичного слоя. В отличие от пластинчатого слоя пелеципод, где пластинки обычно прямолинейны, здесь они изогнуты, волнисты, и хорошо наблюдаются в скрещенных николях - они угасают не одновременно и при вращении столика микроскопа по ним пробегает волна погасания (табА. 5.1). В более редких случаях (некоторые спирифериды и пентамериды) вторичный слой со­ стоит из грубых коротких призм, ориентированных почти перпендикулярно первичному слою (табА. 5.2; 5.3). В этом случае он напоминает призматический слой пелеципод. Некоторые двухслойные раковины могут быть пористыми. У них тонкие каналы пронизывают стенки почти под прямым углом и тогда в продольном сечении стенка раковины напоминает изго­ родь с толстыми столбиками, а в поперечном - сито. Надо сказать, что первичный слой бла­ годаря своей малой толщине часто не сохраняется и тогда в шлифе наблюдаются однослойные раковины с волокнистым строением. Вместе с тем, первичный и вторичный слои связаны друг с другом значительно более прочно, чем призматический и пластинчатый слои пелеци­ под. Поэтому, особенно при наличии призматического вторичного слоя, стенка двухслойная инередко встречается сочетание пластинчатого и призматического слоя, чего у пелеципод практически никогда не наблюдается. Кроме того, призматический слой здесь внутренний, а у пелеципод он внешний (табА. 5.2; 5.3). Важным отличием, наконец, является хорошая сох­ ранность внутренней структуры - волнистого строения, в то время как у пелеципод рако­ вина часто, а у палеозойских практически полностью, пер екристаллизуется. В целом основным диагностическим признаком брахиопод является описанная структура стенки; по типу строения (волнистый пластинчатый слой, ассоциация пластинчатого и при­ зматического слоев) они отличаются от п елеципод, с которыми часто дают сходные по форме обломки . ИrАокожие (рис. 4, табА. 6.1-6.6). Тип иглокожих включает несколько классов одиночных животных, из которых два - морские лилии (криноидеи) и морские ежи (эхиноидеи) доста­ точно часто встречаются в осадочных отложениях, а криноидеи иногда являются даже поро­ дообразующими. Иглокожие появились в среднем кембрии и существуют до настоящего времени. Криноидеи широко ра звиты в силуре, девоне и карбоне, в ме ньшей степени перми и юре , после чего они становятся более редкими. Морские ежи редки в нижн ем и среднем палеозое, достаточно многочисленны в карбоне, а затем после кризиса в перми, триасе, ниж­ ней и средней юре, широко распрос тране ны в верхней юре и особенно мелу, после чего их количество вновь снижается. Иглокожие и прежде всего криноидеи и эхиноидеи обитали (и обитают сейчас) в морских водоемах преимуществ енно нормальной среднеокеанической солености, правда, изв естны современные формы, живущие в обстановке слабо повышенной солености (до Они обитали на всех широтах и в значительном диапазоне глубин Большинство криноидей - - 4,2-4,5 %) . от литорали до абиссали. прикрепленные формы; в палеозое они пр е имущественно сели­ лись в мелководных, реже умеренно глубоководных ус ловиях, но в пределах шельфов, с м е­ зозоя они постепенно колонизовали и глубокие участки морей. Абсолютное большинство морских ежей - свободно пе ремещаю щиеся донные животные , но имеются зарывающиеся в ил и даже сверлящие тв ердый грунт (например, рифовые известняки) формы. Скелет иглокожих состоит из члеников, пластинок, иголок, скрепленных при жизни ор­ ганическим вещ еством. После смерти животного оно разрушается и в отложениях практи­ чески всегда встречаются раз розненные фрагменты. Они сложены кальцитом с небольшим и переменным содержанием магния, причем вне зависимости от размера, внешней формы и внутреннего строения каждый фрагме нт предст авляе т собой монокристалл, то е сть в скре­ щенных николях в определенном положении он (фрагмент) целиком угасает (табА. 6.1-6.3). При этом в нем иногда наблюдается характерная для кальцита спайность и даже двойнико­ вание . Членики ст е блей криноидей - наиболее часто встречающиеся фрагменты - имеют до­ статочно разнообразную форму (см. рис. 4). Это относительно невысокие плоские таблички чаще всего округлой, иногда с зубчатым обрамлением и, реже , многоугольной формы . Со- 15 Рис. 4. Формы члени­ ков криноидей в раз­ личных сечениях: а - в параллельных пло­ скости членика; поперечных; б в ~ косых ~ ответственно в сечениях, параллельных плоскости членика, они имеют округлую или много­ - угольную форму, а в поперечных это прямоугольные пластинки, иногдаснебольшим уг­ лублением или неровной слабо бугристой поверхностью. В косых сечениях образуются эллипсавидные или полуэллипсавидные формы. Важным элементом внутренней архитектуры является ячеисто-сетчатое строение и наличие осевого пустотелого канала, однако в некото­ рых сечениях он не попадает в плоскость шлифа (табл. 6.1-6.5). Ячейки представляют собой мельчайшие канальца, пустоты, пронизывающие весь остаток. Такое микростроение позво­ ляет организму затрачивать меньше энергии, «жизненных сил» на извлечение из воды кар­ боната кальция, существенно облегчает конструкцию без уменьшения ее прочности. Иногда в ячеях кристаллизуется кальцит той же оптической ориентировки, что и исходный каркас, и тогда они практически не видны в шлифе или устанавливаются с трудом, нонередко они заполняются карбонатным материалом иной структуры и тогда хорошо видны как при одном, так и при скрещенных никалях (табл. 6.3-6.5). Как указывалось выше, каждый членик представляет собой один кристалл, хотя какие­ либо кристаллографические ограничения (прямолинейные ребра, сечения граней, углы) и от­ сутствуют. При вращении столика микроскопа фрагмент любой формы угасает полностью, а осевой канал и ячеи, заполненные карбонатом иной структуры, просвечивают и имеют со­ ответствующую кальциту интерференционную окраску (см. табл. разуется весьма прихотливый, но, в общем, с 6.1-6.5). В этом случае об­ осевой симметрией рисунок. панциря морских ежей многоугольные, сплошные (лишь некоторые из них ные - - Пластинки амбулякраль­ имеют отверстия). Иглы же ежей имеют ячеистое строение. В зависимости от сече­ ния это округлые, эллипсавидные или удлиненные фрагменты. В поперечных к оси или слабо наклонных сечениях нередко наблюдается радиальное сетчатое микростроение. Линейное расположение ячей видно в сечениях, параллельных длинной оси иглы. Как и у всех иглоко­ жих, каждый элемент скелета стью угасает, причем в - это монокристалл и при определенном положении полно­ случае игл, на черном фоне видны окрашенные в интерференции ячеи, заполненные карбонатным материалом иной структуры (табл. цвета 6.6). 16 В целом определение остатков иглокожих, как правило, затруднений не вызывает благо­ даря характерной форме, монокристалличности и нередко сложному внутреннему микро­ строению (см. табл. 6.1-6.5). Правда, во многих случаях определение возможно лишь до типа, так как остатки члеников лилий и остатки ежей далеко не всегда удается разделить. Более точ­ ное определение возможно в случае наличия осевого каналаинезалеченного ячеистого ми­ кростроения члеников криноидей, резко вытянутых иголок или наличия радиального строения игл морских ежей. Мшанки (рис. 5, табл. 7.1-7.13). Это отдельный тип водных колониальных организмов, представители которого появились в ордовике и развиты до настоящего времени. Остатки мшанок встречаются в самых разнообразных породах, иногда являясь породообразующими. В карбоне, перми и неогене они являлись важными рифостроителями. Большинство мша­ нок - организмы морские, хотя известны и пресноводные представители. Вообще мшанки относительно эвригалинные организмы, особенно по сравнению с кораллами, и нередко фор­ мировали массовые поселения в морях с пониженной соленостью. Мшанки обитали в морях различных климатических зон и на разных глубинах, начиная от литорали, однако наиболее развиты они на сравнительно небольших глубинах. Состав скелета мшанок кальцитовый, обычно с тем или иным, иногда довольно значи­ тельным - до 15- 17 %, содержанием карбоната магния. Колонии мшанок весьма разнообразны по форме - веерообразные, кустистые, обра­ зуют высокопористый каркас, состоящий из сложно переплетающихся и срастающихся пру­ тиков. В породах, и особенно шлифах, мшанки обычно встречаются в виде обрывков веточек, сеточек и т.д., в которых располагаются ячейки дов (табл. - места обитания самих животных - зоои­ 7.1-7.13). Структура стенок мшанок тонколистовая. Это тончайшие пластинки, определенным образом ориентированные относительно ячей. У большинства палеозойских форм эти пластинки огибают ячеи, субпараллельны их стенкам и соответственно изгибаются (табл. 7.10-7.13). При этом образуются так называемые продольно-волокнистые стенки; встре­ чаются также поперечио-пластинчатые и косо-пластинчатые стенки (см. рис. 5). У третичных мшанок наблюдается двухслойная структура стенок - имеется тонкий внешний темный ми­ крозериистый слой и внутренний светлый фибровый, причем фибры расположены перпен­ дикулярно внешней и внутренней поверхности (табл. 7.6, 7.7). Все известковые пластинки вне зависимости от их ориентировки весьма тонкие и, как правило, в отдельности не видны, а Рис. а - 5. Типы стенок ячеек мшанок (по В.П. Маслову, 1973): - поперечно-волокнистые; в - продольно-волокнистые; б косо-пластинчатые 17 хотя пластинчатость нередко проявляется. Более отчетливо она выявляется при включенном анализаторе по разному угасанию при вращении предметного столика. В целом остатки мшанок на уровне типа определяются достаточно надежно по форме фрагментов, содержащих ячеи - места обитания зооидов, и тонкопластинчатой структуре стенок. Кораллы (рис. 6-9, табл. 8.1-8.20). Коралловые полипы представляют собой большую и наиболее высокоорганизованную группу типа кишечнополостных. Первые их представители появились в середине кембрия и с ордовика до настоящего времени они являются практи- б а в ~~ ~L1l ;-.,.,.Л. . ( 6~9~~ :с ~>rJ ~r~C-~ .J д г е Рис. а, е 6. - з Табуляты (по В.А. Наумову, 1989): внешний вид колоний; 6, z, ж - поперечные сечения колоний с зачатками септ; в, д, з чения колоний с днищами - продольные се­ 18 а б д г ж е з и к Рис. 7. Скелетные остатки четырех- (а-з) и шестилучевых (и-к) кораллов (по 1971; ВА. Наумову, 1989): а общий вид колонии тетракоралла; б пластинчатая микроструктура септ; ж, з, к - продольные сечения В.В. Друщицу, О.П. Обручевой, в- е, и - поперечные сечения; 19 в б Рис. В. Хететиды (по В.В. Друщицу, О.П. Обручевой, - а общий вид колонии сечения; б - поперечное, в 1971): - продольное сечение чески постоянным и важным элементом фауны, нередко имеют важное породообразующее значение, в частности в рифообразовании. Среди ряда подклассов класса кораллов наиболее важны табуляты (средний кембрий раллы) или ругазы (ордовик - - нижний триас), четырехлучевые кораллы (тетрако­ пермь) и шестилучевые кораллы (гексакораллы) склерактиний или мадрепоровых кораллов (триас довик - - - отряд ныне), в меньшей степени хететиды (ор­ миоцен с максимумом в карбоне). Коралловые полипы - исключительно морские стеногалинные, прикрепляющиеся ко дну организмы. В большинстве своем это колониальные организмы, однако среди склерак­ тиний и ругоз имеются и одиночные формы. Коралловые полипы (включая современные формы) развиты на всех широтах и на разных, в том числе и абиссальных глубинах, но в боль­ шинстве - случаев это обитатели теплых мелководных бассейнов или мелководных участков бассейнов. Скелетная постройка колониального коралла называется полипняком, скелет же отдель­ ного полипа (зооида) называется кораллитом. Полипняки или колонии бывают массивными, когда караллиты плотно прилегают друг к другу, кустистыми, где караллиты отделены друг от друга или реже соприкасаются боковыми стенками, а также смешанными - ветвисто­ массивными, кустисто-массивными и т.д., стелющимися по субстрату или вертикально стоя­ щими. Караллиты представляют собой удлиненные призматические, цилиндрические или конусовидные формы с весьма разнообразным поперечным сечением ным, четырех-, шести-, или многоугольным. Стенка караллитов - тека став и строение у разных групп. Внутри ограниченной текой полости полипы-зооиды, имеются дополнительные скелетные образования - - округлым, оваль­ имеет разный со­ камеры, где жили вертикальные (септы) и часто горизонтальные днища. Сложное сочетание караллитов между собой, септ и днищ соз­ дает в плоскости шлифа ячеистую, обычно крупноячеистую структуру с неправильными иногда очень прихотливыми по форме ячеями (табл. 8.1-8.6). При этом стенки караллитов (теки) обычно значительно толще чем септы и днища, поэтому толщина перегородок весьма различна, различны также форма и сообщаемость ячей (см. рис. 6-8). Скелетное вещество табулят сложено кальцитом и имеет своеобразное строение. Как правило, это слой фибрового кальцита обычно не более 0,001 - тончайших кристаллических волокон толщиной мм, ориентированных перпендикулярно поверхности. На контакте двух караллитов образуется трехслойная стенка. В середине это - непрозрачная или темная линия, которая называется срединным или межстенным швом. От него в обе стороны рас­ полагаются две достаточно широкие зоны, обладающие фибровой структурой и буровато­ желтой окраской (см. рис. 9, табл. 8.7). У четырех- и шестилучевых кораллов состав скелета арагонитовый, который практиче­ ски всегда перекристаллизуется в кальцит с полной потерей первичной структуры. При сох­ ранении первичного состава и первичной структуры стенки имеют фибровую структуру N с:> а е б 1 1 ' ' г в д Рис. а-д 9. - Микроструктура стенок кораллов (по В.П. Маслову, 1973; В.Т. Фролову, 1964): фибровые двух- и трехслойные стенки (с - срединный шов; с.т - фибры); е - рингопор; ж - гранулированная стенка палеозойского коралла волокнистая (ламелярная) структура стенки караллитов отряда си­ 21 (табА. 8.7-8.15), причем фибры соединяются в пучки-палочки, которые называются трабеку­ лами. В шлифе остатки кораллов или, точнее, их фрагментов определяются по характерному рисунку ячеистой сетки снеправильными обычно многоугольными ячеями (в отличие от мша­ нок, где они округлые, овальные) и с разной толщиной стенок. Дополнительную важную ин­ формацию может дать структура стенки (табуляты, слабо измененные ругазы и гексакораллы). Вообще же скелетные части часто перекристаллизуются, замещаются халце­ доном (табА. 8.11-8.20), гидраокислами железа и другими минералами. Поскольку внутри ко­ раллитов после разложения органического вещества полипа (а нередко и между кораллитами) образуются пустотки, то на стенках этих пустот часто формируются крустификационные каемки (табА. 8.3; 8.4; 8.10; 8.13; 8.18-8.20). Оставшееся после них пустотное пространство обычно заполняется тонким карбонатным шламом, яснокристаллическим кальцитом поздних генераций и другим материалом. Строматопорощеи (табА. 9.1-9.5). Строматопороидеи или строматопораты выделяются из класса гидроидных типа книдарий в отдельный подкласс, причем, в отличие от другого очень известного класса этого типа - кораллов, являются ископаемой группой организмов. Поя­ вившись в ордовике, к палеогену они уже вымерли. Отмечается два четко обособленных вре­ менных интервала развития строматопороидей: средний ордовик девон и юра - - мел. Эти организмы обитали в морских водоемах нормальной солености, хотя, видимо, могли перено­ сить и некоторые отклонения солености от среднеокеанических значений. Строматопорои­ деи имели важное породообразующее значение, в том числе как активные рифостроители. Строматопороидеи - это колониальные организмы, причем сами известковые колонии были достаточно разнообразны по форме - стелющиеся пластинчатые, сферические, жел­ вакововидные, грушевидные, массивно-ветвистые и т.д. Уже в образцах заметно определен­ ное <<слоистое>> строение колоний (табА. 9.1, 9.2). В шлифах видно более сложное - сетча­ - тое внутреннее строение колонии. При эт ом <<слоистостЬ>> определяется наличием парал­ лельна располагающихся известковых пластин - ламин. Перпендикулярно ламинам имеются также известковые столбики, соединяющие иногда только две близлежащие (смежные) ла­ мины, но иногда <<nрорастающие>> несколько ламин (табА. 9.3). Сочетаниеламини столбиков и создает сетчатое в целом строение колонии. При этом конфигурация ламин разнообраз­ на - относительно прямолинейная, округло-овальная, слабо из гибающаяся, что, в целом, и определяет внешню ю форму колоний. Под микроскопом при стандартных увеличениях ламины, равно как и столбики, представляют собой непрозрачные выделения микрозе рнистого и пелитоморфного кальцита (табА. 9.4, 9.5). При увеличениях больших стандартных можно различить и более сложное строение известковых ламин СерпуАы (табА. - губчатое, пузырчатое, петельчатое и т.д. 10.1-10.2). Ряд червей, например входящие в род Serpula и близкие к нему роды, обитают не в иле, а ведут неподвижный образ жизни и строят себе оболочку, в которой и живут. Известковые оболочки в виде трубочек в шлифах в зависимости от сече­ ния образуют кружочки или чаще овалы с двухслойной стенкой - более темной, часто не прозрачной наружной и светлой внутренней . Последняя сложена тонкими пластинками каль­ цита, параллельными стенкам трубочки и соответственно изогнутыми (табА. 10.1-10.2). Не­ редко черви создают плотные популяции, трубочки срастаются и образуется изначально прочная порода - серпулит. Наличи е серпул указывает на сравнительнонебольшие глубины; что касается солености, то она, по-видимому, различна, нередко серпулы обитали и в опре­ сненных водоемах. ИЗВЕСТКОВЫЕ ВОДОРОСЛИ Водоросли - это обширная группа растительных организмов, обитающих пр еимуще­ ственно в воде и обладающих относительно примитивным строением. Значение водорослей в геологии огромно и многопланово. Примитивные синезеленые водоросли - цианабактерии или цианеи - были практичес ки п ервыми организмами на Зе мле , которые в громадной сте­ пени способствовали созданию, а затем в комплексе с другими растениями и эволюции об- 22 щего геохимического облика биосферы - и прежде всего появлению свободного кислорода («геохимического диктатора» по образному выражению В.И. Вернадского). Они являются од­ ними из ведущих (а в довендское время и практически единственным) продуцентов органи­ ческого вещества - активного восстановителя. Трудно переоценить роль водорослей - осадителей карбонатного материала в образовании разнообразных карбонатных пород, при­ чем во многих случаях они являлись практически единственными породообразующими ком­ понентами мощных толщ карбонатных отложений. Надо заметить, что несмотря на огромную роль водорослей, их выделение, определение и изучение во многих случаях чрезвычайно за­ труднительно и практически лишь в последние десятилетия началось специальное, детальное и целенаправленное их изучение специалистами- палеоальгологами (см. например паемые известковые ... », 1987, «Calcareous Algae ... », 1991]). [«Иско­ К сожалению, при обычных пе­ трографических исследованиях далеко не всегда удается распознать остатки ископаемых водорослей и тем более определить их. Ниже будут кратко рассмотрены лишь две группы, встречающиеся в осадочных породах, определение которых более или менее несложно. Точ­ ное их определение до семейства, рода и тем более вида часто возможно лишь специали­ сто м- палеоальгологом. Синезеленые водоросли или цианабактерии (рис. 10, 11; табл. 11.1-11.17). Строго говоря эти организмы являются прокарнотами и не относятся к водорослям: сине-зеленые - уста­ ревшее название этой группы и описывается здесь в разделе водорослей весьма условно. Это наиболее примитивная по строению и одновременно самая древняя и, видимо, наиболее рас­ пространенная группа, которая появилась в глубоком докембрии, была весьма массовой в протерозое и раннем палеозое; позднее ее значение несколько снизилось, хотя эти водоросли достаточно обильны и в настоящее время. Цианабактерии или цианеи в целом чрезвычайно эврифациальны, они обитают как в пресных водоемах, так и в бассейнах с резко повышенной соленостью. Предпочитая мелко­ водные участки (как и все автотрофы, для которых нужен солнечный свет), они спокойно пе­ реносят достаточно длительные осушения и обитают даже на суше при периодического увлажнения. Весьма широк и температурный диапазон их обитания до + 80 ос условии - от +2 и более. Своеобразной частью цианей являются кальцибионты - группа организмов, которые об­ разуют разнообразные, но в целом обособленные известковые формы. В обобщенном виде можно выделить три морфологические формы слоевищ или колоний кальцибионтов - ку­ стистые, трубчатые и шаровидные. Так, водоросли эпифитон (кембрий - девон) представляют собой нежные кустики, со­ стоящие из тонких изгибающихся и разветвляющихся вверх веточек (см. рис. 1 О, а, б; табл. 11.1-11.3). Размеры таких кустиков составляют несколько миллиметров и даже санти­ метров, диаметр самих веточек - сотые доли мм, сложены они пелитоморфным темным каль­ цитом. В поперечном сечении в шлифе видна россыпь темных пелитоморфных кружочков. б о Рис. 0,5 мм 10. Синезеленые водоросли - кальцибионты (по В.П. Маслову, 1973; [8]}: а - кустики эпифитонов, наросшие на скелет археоциат; б - поперечное сечение радиально расходящихся ве­ точек (Сибирь, кембрий); в - сечения трубочек гирванелл (Урал, карбон) 23 а б о 1 мм о 2 1 о СМ о 1 11. Микробполиты (по В.П. Маслову, 1973; [8]}. колитов: в - 1 см 2см Микроструктура строматолитов: а д о е д Рис. 1 мм - - Керченский полуостров, неоген; б Восточная Сибирь, ордовик; Восточная Сибирь, кембрий; е - z - - Сибирь, нижний палеозой; форма он­ Дальний Восток, юра (онколит нарастал на раковину гастроподы); микроструктура онколита (Приуралье, пермь) 24 Другой распространенный род цианей - гирванелла (кембрий - мел) стелющихся навивающихся водорослей и образует тонкие (менее 1 - относится к группе мм) извивающиеся тру­ бочки одинаковой толщины с темными стенками также почти одинаковой толщины, состоя­ щими из пелитоморфного кальцита (см. рис. 10, в; табл. 11.4). Наконец, имеются шаровидные, округлые, неправильно изометричные формы, ограниченные темной стенкой пелитоморф­ нога кальцита; внутренние их части как правило выполнены более крупнозернистым и, соответственно, прозрачным (табл. (кембрий 11.5-11.7) - кальцитом. Таковы, например, водоросли рода ренальцис девон). Дело в том, что темная известковая оболочка - это практически прижизненное обызвесткование краевой части колонии, в то время как цен­ тральная ее часть остается необызвесткованной и позднее заполняется яснокристаллическим кальцитом. Иногда подобные изолированные колонии могут соединяться, образуя сложные ассоциации (табл. 11.7). Кальцибионты широко представлены в палеозое и в меньшей степени в мезозое. Условно к цианабактериям относятся организмы, широко распространенные в карбо­ не - перми, и известные как тубифиты (Tublphytes) или шамовеллы (в честь известного ис­ следователя нижнепермских рифов Приуралья Д.Ф. Шамова) (табл. 11.8-11.10). В породе ту­ бифиты представляют собой светлые, почти белые извивающиеся червеобразные палочки или веточки длиной до нескольких миллиметров и толщиной около миллиметра. В шлифах видно, что это трубчатые формы с узким центральным каналом и непропорционально толстой стенкой, сложенной пелитоморфным кальцитом (табл. 11.8). Поскольку размер слагающих стенки кристалликов крайне мал, стенка эта совершенно непрозрачна. В процессе жизни и роста организма эти трубочки обычно были отделены одна от другой, хотя имеются и сра­ стания близко расположенных трубочек (табл. 11.9). В диагенезе, а скорее ещё и на стадии седиментации вокруг них формиравались крустификационные каемки, часто очень мощные (относительно размеров самих тубифитов) (табл. 11.10). Наличие крустификации служит до­ полнительным, хотя и косвенным диагностическим признаком этих организмов. Интересно, что несмотря на очень малые размеры и казалось бы хрупкость известковых выделений ту­ бифитов, они являлись важными рифастроителями в периоды своего развития. Остатки самих цианобактерий, по сути дела, не сохраняются в ископаемом состоянии или, точне е , не образуют индивидуализированных форм. Строго говоря, геолог имеет дело с минеральным результатом жизнедеятельности микроскопических организмов и, скорее всего, не одного-двух видов, а ц елого, возможно, разнообразного ценоза. Поэтому определяются и описываются лишь геологич еские проявления их жизнедеятельности. Формирующиеся при этом образования постройки, слои, изолированные тела и т.д. - - получили название ми­ кробиолитов или биоседиментарных структур. Среди микробиолитов можно выделить две группы образований - строматолиты и анкалиты (рис. 11; табл. 11.11-11.18). Строматолиты - это прикрепленные ко дну карбонатные постройки известнякового или доломитового состава (см. рис. 11, а, б; табл. 11.11-11.14). Морфология строматолитов доста­ точно разнообра зна - неправильные пласты, корки, бугорки, простые или ветвящиеся стол­ бики и т.д. Наиболее характерным является наличие тонкой неправильно параллельной микрослоистости, подчиненной общей форме постройки - слоистой, бугорчатой и т.д. Она хорошо виднаневооруженным глаз ом на е стественно отпрепарированных пов е рхностях, при­ шлифовках, а часто и на сколах (см. табл. 11.11-11.13). В шлифе она часто наблюдается с трудом и для ее выделения лучше использовать небольшие увеличения (объектив NQ 3). Эта слоистая микроструктура проявляется в виде переслаивания слойков разной зернистости, слойков, состоящих из микросгустков пелитоморфного карбоната и светлых яснокристалли­ ческих слойков, что дает сетчато-сгустковую, сгустково-зернистую, сгустково-червячную и другие подобные микроструктуры (см. рис. 11, а, б; табл. 11.14). Строматолитовые постройки развиты с протерозоя, где они образовали мощные толщи широкого площадного распространения, до настоящего вре мени. Они формиравались в усло­ виях знач ительного мелководья и нередко резко отклоняющейся от среднеокеанической со­ лености. Онколиты - это желваки различного размера, им ею щие такую же, как строматолиты структуру и микроструктуру (см. рис. 11, в-е; табл. 11.15-11.18). Однако в отличие от по­ следних в анкалитах цианеи обрастали какой -либо обломок со всех сторон, поскольку он пе­ рекатывался волнением по дну (см. рис. 11, l). В первом приближении анкалиты напоминают оолиты, но отличаются от них не очень правильной формой, волнистой , а не строго концен- 25 трической морфологией внутренних слойков и подобной строматолитам микроструктурой, например, сетчато-микросгустковой. Онколиты, как и строматолиты, известны в широком стратиграфическом диапазоне, на­ чиная с протерозоя. Наряду с мелководными в последнее время установлены и относительно глубоководные образования. Это свидетельствует о том, что в составе цианей, видимо, есть не только водоросли, которым обязательно нужен свет, но и бактерии, жизнедеятельность ко­ торых не связана напрямую с фотосинтезом. Надо также иметь в виду, что анкалиты и особенно строматолиты могут иметь не только наиболее частый кальцитавый и доломитовый состав; известны также магнезитовые, фос­ фатные, кремнистые, железистые формы. Багряные водоросАн (табА. 12.1-12.6). В отличие от синезеленых это сложно организо­ ванная группа многоклеточных водорослей, которые выделяли известь органическим путем внутри клеток. Они известны с кембрия и широко представлены уже в ордовике. В палеозое были относительно массово развиты соленопоровые, которые, в частности, принимали уча­ стие в рифостроении. В мелу и кайнозое ведущее значение приобрели мелобезиевые, кото­ рые нередко стали породообразующими, в том числе рифообразующими. Багряные водоросли большей частью морские организмы, хотя известны виды, которые обитали и в условияхнекоторого опреснения. Как и все водоросли, они мелководны, но не­ которые современные группы в условиях особо чистых и прозрачных вод обитают на глуби­ нах до 130-150 м. В массе своей багрянки - прикрепляющиеся ко дну организмы; они образуют кустики, корки, бугристые наросты и т.д., но иногда формировали и перекаты­ вающиеся по дну желваки неправильной формы. Со временем последние могли фиксиро­ ваться на дне, обрастать новыми багрянками и образовывать линзы и крупные желваки, состоящие из серии более мелких, ранее перекатывающихся по дну желвачков. Подобные формы в виде изолированных желвачков или неправильных наростов нередко видны и в шлифах (табА. 12.1-12.3). Сама ткань сложена пелитоморфным темным кальцитом (современные багрянки отличаются от других водорослей часто очень высоким, до 30- 36 % содержанием карбоната магния, поэтому в ряде случаев отмечается их доломитизация в результате диа- и катагенетического образования доломита за счет «собственного» магния). Эти темные образования создают очень мелкую сетку, причем ячеи более или менее четы­ рехугольной или округлой формы располагаются правильными или неправильными рядами (табА. 12.4-12.6). Однако надо отметить, что более светлые участки - не вс е гда хорошо видны; часто сетчатая структура лишь намечается. ячеи мелкие и далеко • ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРЕМНЕВЫХ ОРГАНИЗМОВ Набор организмов, которые имеют кремневый скелет, значительно меньше, чем орга­ низмов с карбонатным скелетом; соответственно меньше и их породообразующее значение. По-видимому наиболее распространены микроскопические водоросли образуют породу диатомит. Другие организмы с кремневым скелетом бенно кремневые губки - Днатомоные ВОАОРОСА.И (рис. одиночные, диатомеи, которые радиолярии и осо­ развиты более ограниченно и соответствующие породы диоляриты и спонголиты (от <<спонгю> организмы, - 12; - - ра­ - распространены более локально. 13.1, 13.2) - микроскопические одноклеточные губки) табА.. реже соединяющиеся в микроскопические колонии, имеющие вид цепочек, кустиков, нитей, шаров и т.д. Размер отдельных индивидуумов колеблется в преде­ лах 0,005-0,6 мм, реже - до 2 мм и обычно составляет сотые и первые десятые миллиметра. Диатомеи появились в юре и уже в позднем мелу весьма обильны и широко распространены. Их массовое развитие обеспечило образование значительных масс верхнемеловых, третичных и четвертичных диатомитов). Очень широко распространены диатомовые илы и в осадках современных океанов. Диатомовые водоросли обитают как в пресноводных, так и в морских условиях; однако при этом многие их виды являются стеногалинными, то есть обитают в условиях нормальной и не меняющейся солености. Массовое развитие диатомей обычно связано с относительно хо­ лодной климатической зоной - бореальными и субарктическими областями. Как и все во­ доросли, для жизнедеятельности которых нужен свет, диатоме и обитают в верхней части водной толщи; имеются формы, прикрепляющиеся ко дну мелководных бассейнов, но более развиты планктонные свободно плавающие формы. Захоронение же скелетов часто проис­ ходит на значительных глубинах, в том числе ниже уровня карбонатной компенсации, то есть там, где благодаря высокому давлению и низкой температуре в воде растворено много угле­ кислоты, которая переводит поступающий сюда карбонатный материал (прежде всего рако­ вин) в растворимый бикарбонат. Раковинка-панцирь диатомей представляет собой коробочку, состоящую из двух ство­ рок, которые вдвинуты одна в другую. Створки бывают дисковидные, чашев идные, цилин­ дрические , линейные и т.д. Опаловые стенки створок чрезвычайно тонкие; больших увеличениях устанавливается их сложное строение - при очень наличие различных выростов, глазков и сложной системы пор. РаАИОА.ярии (табА.. 14.1-14.6). Эти одноклеточные организмы известны с кембрия и раз­ вивались в течение всего фанерозоя. Уже в палеозое они местами имели породообразующее значение, или были существенной составной частью пород (в радиоляритах, яшмах, фтани­ тах). В современных океанах они образуют обширные поля радиоляриевых илов. Радиоля­ рии - исключительно морские организмы, существовали в водах среднеокеанической солености. Они обитали на всех широтах и на разных, в том числе и очень больших глуби­ нах; вместе с тем их основная масса сосредоточена в теплой экваториальной зоне и верхн ей стометровой части водной толщи. Скелет абсолютного большинства радиолярий состоит из опала, хотя известны раковинки из целестина, сложных алюмокальциевых силикатов, но в ископаемом состоянии сохра­ няются только кремневые раковины. Как правило, раз мер раковинок радиолярий очень невелик и колеблется в пределах от десятков микрон до 1-3 мм. Колониальные формы достигают иногда винок разнообразны : шаровидные (табА.. видные , 4-6 мм. Формы рако­ 14.1-14.6), эллиптические , дисковидные , башенка­ колпачкавидные обычно с характ ерными отростками и шипами; стенки им еют крупнопористое сетчато е стро е ни е. 27 б а г в о л д pll n н о~ .м ' у т ф~ • ............ о Рис. 12. Панцири морских палеоrеновых (а-л) и современных (.м-ц) диатомовых водорослей (по В.А. Наумову, 1989) В ископаемом состоянии первичный опал обычно не сохраняется, он превращается в халцедон, замещается кальцитом, пиритом; при этом обычно уничтожается структура стенки (см. табл. 14.1; 14.2; 14.6). В шлифах такие остатки чаще всего представляют собой кружочки, сложенные сплошным халцедоном часто с халцедоновыми усиками которых сечениях, - остатками шипов. В не­ однако, сохраняется и сетчатое строение стенок. Губки (спонги) (табл. 15.1-15.3). Большинство представителей типа губок - низкоорганизованных многоклеточных животных - наиболее имеет кремневый скелет. Губки из­ вестны уже в кембрии (имеются даже указания на их появление в докембрии) и существуют в течение всего фанерозоя. Кремневые губки (силициспонги) 0,5 реже одиночные животные размером от долей миллиметра до шинство губок - это обычно колониальные и м и более. Абсолютное боль­ морские организмы и лишь немногие относятся к пресноводным формам. 28 Губки - неподвижные донные организмы, которые обитали на разных глубинах - от лито­ рали до абиссали и в различных климатических зонах. Губки не имеют единого прочного скелета. Их скелет состоит из множества опаловых иголочек - спикул, имеющих разнообразную форму и связанных между собой органиче­ ским веществом живого организма. После смерти организма и разложения органического материала они рассыпаются и в ископаемом состоянии остатки губок представлены изоли­ рованными спикулами. Спикулы - это либо прямолинейные или слегка изогнутые иголочки , либо трех-, рех-, пяти-, и шестилучевые образования. Размеры крупных спикул гают 1,5- 2,5 - макросклер - четы­ дости­ мм. Характерным элементом с пикул является наличие осевого канала, причем его толщина сопоставима с толщиной стенки. В шлифах, в зависимости от сечения спикулы, представлены в виде удлиненных трубочек, иногда с заостренными концами, или в виде кру­ жочков с отверстием-каналом в центре (табА. 15.1-15.3). В ископаемом состоянии осевой канал обычно заполнен материалом иного состава - глауконитом, пиритом, карбонатом. Опал спикул сохраняется лишь в относительно молодых кайнозойских образованиях. В более древних отложениях он кристаллизуется в халцедон и даже кварц и соответственно меняется характер стенки - она приобретает мозаичную струк­ туру (в скрещенных николях). Очень часто опал спикул замещается карбонатом. При специ­ альных исследованиях и больших увеличениях видно, что опаловые стенки имеют свою сложнопористую микроструктуру, которая в ископаемом состоянии и при кальцитизации и переходе в халцедон не сохраняется. В шлифах даже при замещении первичного опала остатки губок определяются по своей форме и наличию центрального канала. В поперечных круговых сечениях они напоминают радиолярий, но отличаются от последних значительно более толстой стенкой и полным от­ сутствием шипов и иголок. Как отмечалось выше, губки обитают на разных глубинах, однако массовые скопления обычно связаны с относительно глубоководными зонами и холодными водами. Здесь обра­ зуются относительно чистые или в той или иной степени глинистые спонголиты, либо, при наличии значительного количества карбонатного материала, вестняки, нередко глинистые и битуминозные. - спикулевые мергели и из­ Таблицы 8 ИЗВЕСТКОВЫЕ ОРГАНИЗМЫ 8 КРЕМНЕВЫЕ ОРГАНИЗМЫ ИЗВЕСТКОВЫЕ ОРГАНИЗМЫ 8 ЖИВОТНЫЕ ОРГАНИЗМЫ 1. ФОРАМИНИФЕРЫ а б Табл. 1.1. Общий вид фо­ раминиферовоrо (фора­ миниферово- криноидно­ rо) известняка. Средний карбон. Подмосковье: а - без анализатора; б с анализатором - 32 а б Табл. 1.2. Известняк фораминиферово-криноидный, окремнелый. Раковинки фораминифер легко узнаются по темной пелитоморфной стенке. Средний карбон. Подмосковье: а - без анализатора; б - с анализатором 33 а б Табл. 1.3. Крупная многокамерная фораминифера. Камерки частично или полностью выполнены кальцитом. Средний карбон. Подмосковье: а - без анализатора; б - с анализатором 34 а б Табл. 1.4. Продольные и поперечные сечения раковин фораминифер. Темная стенка, камерки выполнены каль­ цитом. Средний карбон. Подмосковье: а - без анализатора; б - с анализатором 35 а б Табл. 1.5. Известняк фораминиферовый, окремнелый. Окремнение развито как по внутренним полостям рако­ винки, так и по межформенному пространству. Средний карбон. Подмосковье: а - без анализатора; б с анализатором 36 а б Табл. 1.6. Известняк фораминиферовый, окремнелый. Окремнение наблюдается как в камерках раковин, так и вне их. Средний карбон. Подмосковье: а - без анализатора; б - с анализатором 37 а б Табл. 1.7. Раковины фораминифер- нубекулярий в фораминиферовом известняке. Срастающиеся раковинки ну­ бекулярий могут создавать небольшие органогенные постройки. Миоцен, средний сармат. Молдавия. Река Бык. Петриканский карьер: а - без анализатора; б с анализатором 38 Табл. 1.8. Нубекуляриево-водорослевый биоrерм, образованный нарастающими раковинками нубекулярий. Мио­ цен. Молдавия 39 а б Табл. а - 1.9. Раковинки фораминифер и мелкая гастропода. Миоцен. Молдавия: без анализатора; б - с анализатором 40 а б Табл. а - 1.10. Фораминиферы в фораминиферово-водорослевом (литотамниевом) известняке. Миоцен. Львов: - с анализатором без анализатора; б 41 а б Табл. 1.11. Различные сечения раковин нуммулитов. Хорошо видна структура стенки- тончайшие кристаллики ориентированы по нормали к ее границам: а - без анализатора; б - с анализатором (кристаллики, вошедшие в зону угасания, образуют темные полоски) 42 а б Табл. 1.12. Различные сечения раковин нуммулитов. Тончайшие кристаллики, образующие стенку, ориентиро­ ваны перпендику лярно ее границам: а - без анализатора; б - с анализатором (зона угасания кристалликов имеет крестообразную форму) 43 2. ОСТРАКОДЫ а б Табл. 2.1. Двустворчатая раковина остракоды в микрозернистом известняке. Стенка раковины сложена тон­ чайшими игольчатыми кристалликами, ориентированными перпендикулярно ее границам. Турне. Оренбургская область: а - без анализатора; б - с анализатором (темные пятнышки, расположенные крестообразно, образуются за счет угасания игольчатых кристалликов, слагающих стенки) 44 а б Табл. 2.2. Раковина остракоды в алевритисто-глинистой массе. Видна фибровая структура стенки: игольчатые кристаллики, ориентированные перпендикулярно границам раковины. Внутренняя полость выполнена ясно­ кристаллическим кальцитом: а - без анализатора; б - с анализатором 45 а б Табл. 2.3. Разрозненные створки остракод в микрозернистом известняке. Отчетливо видна структура стенки: игольчатые кристаллики, ориентированные перпендикулярно границам раковины: а - без анализатора; б - с анализатором 46 3. ГАСТРОПОДЫ Табл. 3.1. Продольное сечение раковины современной гастроподы Tuпitella. Светлая стенка сложена пластин­ чатыми кристаллами арагонита. (Ch. Betzler et al., 2011). Без анализатора Табл. 3.2. Продольное и косое сечения современных раковин гастропод. Стенка сложена пластинчатыми кри­ сталлами арагонита. (Р.А. Без анализатора Scholle, D.S. Ulmer-Scholle, 2003). 47 а б Табл. 3.3. Продольное сечение раковины гастроподы. Отчетливо видно тонкопластинчатое строение стенки. Внутренние полости заполнены сгустками микрозернистоrо кальцита, шламом или остаются пустыми. Верхний тортон, миоцен. Молдавия. Река Раковец, село Гординешты: а - без анализатора; б с анализатором 48 а б Табл. 3.4. Продольное и косое сечения раковин гастропод. Светлая стенка сложена кристаллическим кальцитом, образовавшимся в результате перекристаллизации первичного арагонита. Палеоген. Северная Фергана: а - без анализатора; б с анализатором 49 а б Табл. 3.5. Поперечное сечение раковины гастроподы. Стенка раковины прозрачная, яснокристаллическая. Во внутренних полостях располагаются онколиты: а - без анализатора; б - с анализатором 50 а б Табл. 3.6. Поперечное сечение раковины гастроподы. Отчетливо видна светлая, яснокристаллическая стенка и темная оторочка пелитоморфноrо материала. Палеоrен. Северная Фергана: а - без анализатора; б - с анализатором 51 4. ПЕЛИЦИПОДЫ а б Табл. 4.1. Пластинчатый внутренний и призматический внешний слои раковины пелециподы: а - без анализатора; б с анализатором 52 а б Табл. 4.2. Продольное сечение призматическоrо слоя раковины пелециподы - иноцерама. Удлиненные кри­ сталлы напоминают <<штакетнию>. Светлые округлые образования - остатки планктонных сферических фора­ минифер. Верхний мел. Северный Кавказ: а - без анализатора; б с анализатором 53 а б Табл. 4.3. Поперечное сечение призматическоrо слоя раковины пелециподы - иноцерама. Кристаллы кальцита образуют структуру <<брусчатки». Светлые округлые образования - остатки планктонных сферических фора­ минифер. Верхний мел. Северный Кавказ: а - без анализатора; б - с анализатором 54 а б Табл. а - 4.4. Пластинчатый слой раковины пелециподы. Северная Фергана: без анализатора; б - с анализатором 55 5. БРАХИОПОДЫ а б Табл. 5.1. Два пластинчатых слоя раковины брахиоподы: внешний - ребристый, волнистый; внутренний со­ стоит из значительно более прямолинейных пластинчатых кристаллов. Средний карбон. Подмосковье: а - без анализатора; б - с анализатором 56 а б Табл. 5.2. Двуслойная раковина брахиоподы тый. Средний карбон. Подмосковье: а - без анализатора; б - с анализатором - внутренний призматический и внешний волнистый пластинча­ 57 а б Табл. 5.3. Сечение стенки раковины брахиоподы с внутренним призматическим и внешним пластинчатым слоями. Средний карбон Подмосковье: а - без анализатора; б - с анализатором 58 б. ИГЛОКОЖИЕ а б 59 в Табл. 6.1. Продольное, снебольшим скосом, сечение членика криноидеи. В удлиненном фрагменте виден цен­ тральный канал, заполненный карбонатным материалом иной структуры. По поверхности членика развиваются крустификационные каемки кальцита. Нижняя пермь. Приуралье: а - без анализатора; б с анализатором; в - с анализатором в положении угасания 60 а б Табл. 6.2. Сечение членика криноидеи, перпендикулярное его оси. Хорошо заметен пустотелый осевой канал, в незначительной степени выполненный тонкокристаллическим кальцитом. Нижняя пермь. Приуралье: а - с анализатором; б - с анализатором в положении угасания 61 а б Табл. 6.3. Продольное сечение членика криноидеи со слабо выраженным центральным каналом. Средний кар­ бон. Подмосковье: а - без анализатора; б - с анализатором в положении угасания; в - с анализатором, сечение развернуто на 45° (заметно внутреннее строение в виде ажурной сетки) 62 в Табл. 6.3. Продолжение 63 а б Табл. 6.4. Сечение членика криноидеи, перпендикулярное его оси, с центральным каналом, сетчатым строением и регенерационной каемкой. Зубчатая внешняя поверхность членика придает ему форму <<шестеренки». Сред­ ний карбон. Подмосковье: а - без анализатора; б с анализатором; в - с анализатором в положении полного угасания 64 в Табл. 6.4. Продолжение 65 а б Табл. 6.5. Продольное, снебольшим скосом сечение удлиненного членика криноидеи. Хорошо видны централь­ ный канал и сетчатое строение монокристалла. Средний карбон. Подмосковье: а - без анализатора; б - с анализатором в положении угасания 66 а б 67 в Табл. а - 6.6. Продольное сечение иглы морского ежа с ячеисто-сетчатым строением. Средний карбон. Подмосковье: без анализатора; б нуто на 45° - с анализатором, в положении полного угасания; в - с анализатором, сечение развер­ 68 7.МШАНКИ а б Табл. 7.1. Веточки мшанок, состоящие из цепочек ячей (мест обитания зооидов), с интенсивной крустифика­ цией. Миоцен. Крым. Риф Казантип: а - без анализатора; б с анализатором 69 а б Табл. а - 7.2. Колония мшанок в виде цепочек ячей. Миоцен. Крым. Риф Казантип: без анализатора; б - с анализатором 70 а б Табл. а - 7.3. Цепочки колонии мшанок. Крым. Риф Казантип. Миоцен: без анализатора; б - с анализатором 71 а б Табл. а - 7.4. Сетчатая колония мшанок. Крым. Риф Казантип. Миоцен: без анализатора; б - с анализатором 72 а б Табл. 7.5. Сетчатая колония мшанок. Видны внутренние и внешние крустификационные каемки, обрамляющие сетки ячей. Крым. Риф Казантип. Миоцен: а - без анализатора; б с анализатором 73 а б Табл. 7.6. Деталь строения стенок колонии мшанок: тонкий пелитоморфный внешний и светлый фибровый внут­ ренний слои. Миоцен. Крым. Риф Казантип: а - без анализатора; б с анализатором 74 а б Табл. 7.7. Очень тонкая фибровая структура стенок кайнозойских мшанок. Видны также крустификационные каемки. Миоцен. Крым. Риф Казантип: а - без анализатора; б с анализатором 75 а б Табл. 7.8. Деталь строения колонии мшанок. Очень тонкая фибровая структура стенок кайнозойских мшанок. Видны крустификационные каемки. Миоцен. Крым. Риф Казантип: а - без анализатора; б с анализатором 76 а б Табл. а - 7.9. Колония мшанок в виде сдвоенных цепочек. Нижняя пермь. Приуралье: без анализатора; б - с анализатором 77 а б Табл. 7.10. Тонкопластинчатая продольно-волокнистая структура стенок ячей мшанок. Ячеи выполнены ясно­ кристаллическим кальцитом. Нижняя пермь. Приуралье. Риф Юрак-Та у: а - без анализатора; б - с анализатором 78 а б Табл. 7.11. Фибровая тонкопластинчатая продольно-волокнистая структура стенок палеозойских мшанок. Ячеи выполнены яснокристаллическим кальцитом. Нижняя пермь. Приуралье. Риф Тра-Тау: а - без анализатора; б - с анализатором (снято с компенсатором) 79 а б Табл. 7.12. Тонкопластинчатая продольно-волокнистая структура стенок мшанок. Нижняя пермь. Приуралье: - без анализатора; б - с анализатором а 80 а б Табл. 7.13. Обрывок веточки мшанок с тонковолокнистой структурой стенок. Нижняя пермь. Приуралье: - без анализатора; б - с анализатором а 81 КОРАЛЛЫ 8. а ТабА. 8.1. Сечение колонии современных кораллов. Красное море. Материал Е.Л. Курбалы: а - без анализатора; б - с анализатором 82 б ТабА. 8.2. Сечение колонии современных кораллов. Красное море. Материал Е.Л. Курбалы: а - без анализатора; б - с анuлизатороl\1 83 а б ТабА. 8.3. Косое сечение коралла. Скаленоэдрические кристаллики кальцита образуют крустификационные ко­ рочки во внутренних полостях кораллита. Средний карбон. Подмосковье: а - без анализатора; б - с анализатором 84 а б ТабА. 8.4. Косое сечение коралла. Хорошо видна крустификация по стенкам ячей. Средний карбон. Подмосковье: а - б е з а нали з атора ; б - с анали зато р о 'll! 85 а б ТабА. B.S. Продольное сечение колонии коралла хететес. Средний карбон. Подмосковье: а - без анализатора ; б - с анализатором 86 а б Таб.л. 8.6. Поперечное сечение колонии коралла хететес. Средний карбон. Подмосковье: а - без анализатора; б - с анализатором 87 а б Табл. 8.7. Трехслойная стенка коралла с темным срединным швом и фибровым обрамлением. Септы внутри ко­ раллита. Средний карбон. Подмосковье: а - без анализатора; б - с анализатором 88 а б ТабА. 8.8. Отдельные кораллиты с толстой стенкой. Средний карбон. Подмосковье: а - без анализатора; б - с анализатором 89 Таб.11. 8.9. Поперечное сечение кораллита. Вид стенок и септ. С анализатором 90 б Табл. 8.10. Поперечное сечение кораллита. Вид стенок и септ. Пустотки внутри скелета и в камерках крусти­ фицированы: а - без анализатора; б - с анализатором 91 а ТабА. 8.11. Отдельные кораллиты с выраженной фибровой структурой внешней стенки. Внутренние полости выполнены халцедоном. В небольшик участках заметны сохранившиеся септы. Средний карбон. Подмосковье: а - без анализатора; б - с анализатором 92 а б Табл. 8.12. Поперечные сечения отдельных кораллитов. Хорошо заметна тонковолокнистая структура стенки, в нижней части- остатки септ. По внутренним полостям развиты кальцитизация и окремнение. Структура крем­ нистоrо материала фиксирует структуру первичноrо кальцита, выполнявшеrо ячею и образовавшеrо «rеолоrи­ ческий уровень» (rеопетальная структура). Средний карбон. Подмосковье: а - без анализатора; б - с анализатором 93 а б Таб.л. 8.13. Сечение отдельного кораллита с фибровой структурой стенки. Внутри полости отчетливо просле­ живаются несколько этапов выполнения (инкрустация камерки кристалликами кальцита, частичное выполне­ ние камерки халцедоном (окремнение), наиболее позднее образование крустификационной корочки). Средний карбон. Подмосковье: а - без анализатора; б - с анализатором 94 а б ТабА. 8.14. Поперечное и косое сечения отдельных частично окремнелых кораЛАитов с фибровой структурой теки. Видны отдельные сохранивwиеся септы. Прослеживается последовательность процессов выполнения внут­ ренней полости. Средний карбон. Подмосковье: а - без анализатора; б - с анализатором 95 а б ТабА. 8.15. Сечение отдельного кораллита. По внутренней камерке развито неполное окремнение. Отчетливо видна фибровая структура внешней стенки (теки). Средний карбон. Подмосковье: а - без анализатора; б - с анализатором 96 а б ТабА. 8.16. Сечение отдельноrо кораллита. По внутренней камерке развито неполное окремнение. Средний кар­ бон. Подмосковье: а - без анализатора; б - с анализатором 97 а б ТабА. 8.17. Известняк кораАЛовый, сильно окремнелый. Средний карбон. Подмосковье: а - без анализатора: видны реликты срединных швов; б - с анализатором: внуrренние полости караллитов вы­ полнены халцедоном микрозернистой структуры, в то время как пространства между отдельными караллитами за­ няты тонко-мелкозернистым халцедоном 98 а б Табл. 8.18. Сечения отдельных кораллитов. Видны крустификационные каемки, развитые по внутренним стен­ кам, с последующим выполнением ячей яснокристаллическим кальцитом и халцедоном. Средний карбон. Под­ московье: а - без анализатора; б - с анализатором 99 а б Табл. 8.19. Сечения отдельных кораллитов. Хорошо видны крустификационные каемки, развитые по внутрен­ ним стенкам, с последующим частичным выполнением ячей халцедоном. Средний карбон. Подмосковье: а - без анализатора; б - с анализатором 100 а б ТабА. 8.20. Сечения отдельных кораллитов. Хорошо видны крустификационные каемки, развитые по внутрен­ ним стенкам, с последующим частичным выполнением ячей яснокристаллическим кальцитом и халцедоном. Средний карбон. Подмосковье: а - без анализатора; б - с анализатором 101 9. СТРОМАТОПОРОИДЕИ (СТРОМАТОПОРАТЫ) g.z. ТабА. Строматопороидеи. Овально-окруrлые в сечениях формы колоний. Диаметр керна мано -Печорская Hffi. Материал Н.А. Осинценой ТабА. g.z. 10 см. Девон . Ти­ Волнисто-слоистое строение колонии строматопороидеи. Девон. Тимано-Печорская НГП. Материал Н.А. Осинценой 102 а б Таб.11.. 9.3. Сферично-изогнутые ламины. Хорошо заметно, что некоторые соединяющие их столбики пронизывают целый ряд ламин, в то время как другие соединяют лишь две смежные ламины. Ячеи - места обитания орга­ низмов - остаются пустыми, но иногда по стенкам инкрустированы мелкими кристалликами кальцита. Без анализатора 103 Табл. 9.4. Радиально-лучистоеинеправильно-концентрическое расположениеламинистолбиков колонии стро­ матопороидеи. Ламины и столбики представляют собой выделения непрозрачного пелитоморфного материала. Пустоты либо целиком заполнены постседиментационным кальцитом, либо последний образует инкрустации по стенкам, снижая первичный объем пустот. Без анализатора Табл. 9.5. Заполнение внутренних полостей между ламинами, сложенными пелитоморфным материалом, и стол­ биками такой же структуры постседиментационным кальцитом, кристаллизация которого, видимо, частично разрушила ламины. Без анализатора 104 10. СЕРПУЛЫ а б Табл. 10.1. Серпулит. Поперечные сечения трубочек червей-трубкожилов с двуслойной стенкой- более темной внешней и более светлой тонкопластинчатой внутренней. Трубки заполнены яснокристаллическим (спарито­ вым) кальцитом. Средний миоцен. Молдавия. Река Раковец: а - без анализатора; б - с анали:.~атором 105 а 1 . ') ~ ""· ( .·.iJ, ff f"J. ,., - ТабА. 10.2. Сечение днуслойной стенки трубочки серпулы )'" '~ L - . ~- - """ - внешний слой темный, непрозрачный; внутренний состоит из изогнутых тонкопластинчатых кристаллов кальцита. В трубочке видна геопетальная структура логический уровень»): сверху слева-вниз-направо - («гео­ плоскость смены микрозернистого илового материала, вы­ полнившего пустотку, днагенетическим яснокристаллическим кальцитом. Средний миоцен. Молдавия. Река Раковец: а - без анализатора; б - с анализатором 106 ИЗВЕСТКОВЫЕ ВОДОРОСЛИ 11. СИНЕЗЕЛЕНЫЕ ВОДОРОСЛИ- ЦИАНОБАКТЕРИИ Taб.ll.. 11.1. Кустики синезеленых водорослей- кальцибионтов кальцитом. Нижний кембрий. Алтае-Саянская область. Без анализатора Epiphyton, сложенные темным пелитоморфным 107 Табл. 11.2. Водоросли эпифитом в сечении, перпендикулярном росту кустика- россыпь темных пелитоморфных кружочков. Нижний кембрий. Алтае-Саянская область. Без анализатора Табл. 11.3. Косое сечение кустика эпифитом. Нижний кембрий. Алтае-Саянская область. Без анализатора 108 Табл. 11.4. Водоросли rирванелла, образующие тонкие извивающиеся трубочки одинаковой толщины с темными стенками, состоящими из пелитоморфноrо материала. Верхний девон. Кузнецкий каменноуrольный бассейн [2]. Без анализатора Табл. 11.5. Водорослевый известняк. Порода сложена синезелеными водорослями ренальцис, сцементирован­ ными тонкокристаллическим кальцитом. Нижний кембрий. Восточная Сибирь. Бе з анализатора 109 ТабА. 11.6. Почковидная колония цианобактерий ренальцис. Нижний кембрий. Восточная Сибирь. Без анализатора. Увеличение. х64 ТабА. 11.7. Сложное строение ряда колоний цианобактерий ренальцис. Нижний кембрий. Восточная Сибирь. Без анализатора 110 а 6 ТабА. 11.8. Общий вид трубочки синезеленой водоросли (l) тубифитес (шамовелла): толстые стенки, сложенные пелитоморфным кальцитом, с узким каналом. Нижняя пермь. Приуралье. Риф Тра-Тау: n - nP:1 анализатооа: б - с анализатором 111 а б Таб.л. 11.9. Сросшиеся трубочки синезе.леных водорослей Тра-Тау: а - без анализатора; б - с анализатором (1) тубифитес. Нижняя пермь. Приуралье. Риф 112 а б Табл. 11.10. Общий вид известняка с остатками синезеленых водорослей(?) тубифитес: округлые и овальные се­ чения трубочек с толстыми стенками, сложенными пелитоморфным кальцитом, и узким каналом в центре. В пространстве между трубочками хорошо заметна радиально-лучистая крустификация. Нижняя пермь. При­ уралье. Риф Тра-Тау: а - без анализатора; б - с анализатором 113 о 1 2 см lмммммlмм м мм ! Табл. 11.11. Слоистые и слабобугристые строматолиты. Силур. Эстония Табл. 11.12. Буrристо-слоистое нарастание известковых бактериальных пленок в известковом строматолите. Нижний кембрий. Восточная Сибирь 114 ТабА. 11.13. Прослои иефтенасыщенных строматолитов в пелитомофном известняке. На пришлифовке хорошо видна тонкая строматолитоваJI слоистость. Прослои строматолитов высокопористые и поэтому нефтенасыщены, в отличие от более плотных: вмещающих: доломитов. Казанский подъирус. Татарии. Материал Э.А. Козлова 115 а б Табл. 11.14. Строматолитовая слоистость под микроскопом. Темные неправильные слойки, сложенные сра­ стающимися друr с друrом в виде цепочки окруrлыми бактериальными выделениями, представляют собой остатки цианобактериальных биопленок. Пленки были волнистыми, поэтому при нарастании одной на друrую налеrание не было сплошным и плотным: между ними оставались заполненные rазами субrоризонтальные по­ лости. В данной породе первичные пустоты заполнены ангидритом. Нижний кембрий. Восточная Сибирь: а - без анализатора; б - с анализатором 116 ТабА. 11.15. Микроструктура онколита. Нижний мел. Фергана [2]. Без анализатора ТабА. 11.16. Онколит. Овально-округлое обрастание микробиальными пленками остатка строматопороидеи (в центре). Девон. Тимано-Печорская НГП. Материал Н.А. Осинценой 117 а б Таб.11. а - 11.17. Сложнопостроенные онколиты, нередко неправильной формы. Рифей. Восточная Сибирь: без анализатора; б - с анализатором 118 Taбll.. 11.18. Концентрически слоистое внутреннее строение онколнтов. Тнтон. Северный Кавказ. Окрестности Кисловодска. Без анализатора r. 119 12. БАГРЯНЫЕ ВОДОРОСЛИ а б Таб.А. а - 12.1. Желваки багряных водорослей. Неоrен. Западная Украина. Окрестности r. Л.вова: - с анализатором без анализатора; б 120 а б Табл. 12.2. Желваки багряных водорослей литотамний с многочисленными пустотами между навивающимися слоями. Средний миоцен. Молдавия. Река Раковец: а - без анализатора; б - с анализатором 121 Таб.л. 12.3. Желваки багряных водорослей литотамний с многочисленными пустотами между иавивающимися слоями. Средний миоцен. Молдавия. Река Раковец. Без анализатора 122 б ТабА. а - 12.4. Сетчатое строение колонии баrряных водорослей. Неоrен. Западная Украина. Окрестности без анализатора; б - с анализатором r. Львова: 123 а б ТdбА. 12.5. Сетчатое сrроение колонии багряных водорослей. Неоrен. Западная Украина. Окресrносrи а - без анализатора; б - с анализатором r. ЛЬвова: 124 а б Таб.л. а - 12.6. Сетчатое строение колонии баrриной водоросли. Средний миоцен. Молдавии. Река Раковец: - с анализатором без анализатора; б 8 КРЕМНЕВЫЕ ОРГАНИЗМЫ 13. ДИАТОМОВЫЕ ВОДОРОСЛИ Таб.л. 13.1. Диатомит. Диатомовwе водоросли в бесструктурной опа.ловой массе. Скелеты диатомей имеют вид «лесенок''· Неоrен. Армения. Без анализатора 126 Таб.t. 13.2. Диатомит. Скелетные остатки диатомей имеют вид сслесеиою> в бесструктурной опаловой массе. Нео­ rен. АрменИJI. Без анализатора 127 14. РАДИОЛЯРИН а Табл. 14.1 . Общий вид кремнистого сланца с редкими радиоляриями. Силур. Юrо-Восточная Германия. Блан­ кенштейн /севернее а - r. Фрейберr): без анализатора; б - с анализатор о м 128 а б Табл. 14.2. Остатки радиолярии в кремнистом сланце. Силур. Юrо-Восточная Германия. Бланкемштейн (север­ нее r. Фрейберr): а - без анализатора; б - с анализатором 129 ТабА. 14.3. Многочисленные радиолярив в глинисто-кремнистой массе. Кремнистые сланцы Урала. Пай Хой. Верхний девон - нижний карбон. Материал В.А. Салднна. Без анализатора ТабА. 14.4. Раднолярин в глинисто-кремнистой массе. Кремнистые сланцы Урала. Пай Хой. Верхний девон нижний карбон. Материал В.А. Салднна. Без анализатора 130 Таб.л . 14.5. Остатки радиолярий в r.линисто-кремнистой массе. Распределение скелетных остатков формирует слоистую текстуру. Кремнистые сланцы Урала. Пай Хой. Верхний девон - нижний карбон. Материал В.А. Са.л­ дина. Ее з анализатоuа 131 а б Табл. 14.6. Перекристаллизованные радиолярии в глинисто-кремнистой массе. Распределение скелетных остат­ ков формирует слоистую текстуру: а - без анализатора; б - с анализатором 132 15. ГУБКИ (СПОНГИ) ТабА. 15.1. Спонrолит. Спикулы губок в бесструктурной опаловой массе имеют вид удлиненных трубочек с за­ остренными концами. Без анализатора ТабА. 15.2. Спонrолит. Спикулы губок имеют вид трубочек с заостренными концами. Заметны осевые каналы. Цементирующая опалова.11 масса имеет нодуЛ.IIрную структуру. Без анализатора 133 ТабА. 15.3. Спонrолит. Спикулы rубок имеют вид трубочек с эаостре1111ЫМИ концами. Заметны осевые каналы. Цементирующая опа..овая масса имеет нодуЛJiриую структуру. Без анализатора • ОБАВТОРАХ Кузнецов Виталий Германович- доктор геолого-минералогических наук, профессор Рос­ сийского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина. В 1959 г. с отличием окончил МИНХиГП имени И.М. Губкина (ныне РГУ нефти и газа имени И . М. Губкина) и после этого работал в произведетвенных и научно-исследовательских организациях нефтяной и газовой промышленности. С 1966 г. постоянно работает в РГУ нефти и газа, где ведет занятия по программам бакалавриата, специалитета и магистратуры по основным базовым курсам кафедры: «Литология», «Фации и фациальный анализ», «Гео­ химия осадочного процесса», «Литология природных резервуаров нефти и газа». В.Г. Кузне­ цов - ведущий специалист России в области литалогни и нефтегазоносности карбонатных отложений, фациального анализа погребеиных отложений, литологии природных резервуа­ ров. Один из создателей нового научного направления чик концепции и методического обеспечения - нефтегазовой литологии, разработ­ подготовки специалистов по этому направлению. Признанный международный эксперт по карбонатным резервуарам нефти и газа, неоднократно привлекалея к экспертизам Госплана СССР, Минэкономики РФ и других организаций. Автор и соавтор более 5 учебников и более 30 450 публикаций, в том числе 23 монографий и справочников, учебно-методических пособий. Ряд научных работ опубликован в США, Великобритании, Германии, Китае. Неоднократно представлял отечественную науку на международных совещаниях, конференциях и конгрессах разного уровня. В.Г. Кузнецов- член ряда международных научных организаций, председатеЛЪ секции ли­ тологии карбонатных отложений Межведомственного литологического комитета, организатор ряда всесоюзных, российских и международных совещаний и конференций, посвященных карбонатным породам, рифам и их нефтегазоносности. Заслуженный геолог РФ, Отличник разведки недр СССР, Почетный работник высшего профессионального образования РФ, Почетный работник газовой промышленности, лауреат премии Международной академической издательской компании «Наука» за лучшую публи­ кацию 1998 г., имеет государственные награды 135 Журавлева ЛИлия Маратовна после окончания в 1981 году геологического факультета МИНХиГП имени И.М. Губкина работала в Комплексной научно-исследовательской лабо­ ратории Восточной Сибири и Якутской АССР МИНХиГП, затем - в Институте проблем нефти и газа Российской академии наук. С 2005 года - старший преподаватель кафедры ли­ тологии РГУ нефти и газа, где ведет занятия студентов по курсам «Литология», «Минерало­ гия и петрография», «Геохимия» и магистрантов по курсу «Фациальный и формационный анализ в геологии». Автор и соавтор ряда публикаций, в том числе четырех учебно-методических пособий. 136 Скобелева Наталья Михайловна, кандидат геолого-минералогических наук; после окон­ чания в 1975 г. МИНХиГП имени И.М. Губкина (ныне РГУ нефти и газа имени 30 лет работала на кафедре литологии РГУ нефти и газа имени И.М. в течение И.М. Губкина) Губкина науч­ ным сотрудником, а затем преподавателем. Научные интересы связаны с литологией, геохи­ мией и литолого-фациальным анализом нефтегазоносных отложений Туранекой плиты, юга Сибирской платформы и др. Является автором и соавтором около В 2005-2010 40 научных публикаций. гг. работала заведующей лаборатории литологии и петрографии в НИПИ­ морнефтегаз СП «Вьетсовпетро» • СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Апыас структурных компонентов карбонатных пород. - М .: ВНИГНИ, 2005. - 440 с . Авторы: Н.К. Фор· тунатова, О . А. Карцева, АВ. Баранова, Г.В . Агафонова, ИЛ . Офман 2. 707 с. 414 с. 3. 4. Алыас текстур и структур осадочных горных пород. Ч . Арущиц В.В., Обручева О.П. Палеонтология. Изд. Карбонатные породы . Учебник . - М.: Недра, 1969. М .: Изд-во Моек. университета, 1971. - Вып. 674. - 1987. - 225 Маслов В.П. Атлас карбонатных пород. с. - М.·Л.: ОНТИ НКТП, 1937. б . Маслов В.П. Атлас породообразующих организмов (известковых и кремневых). 267 - Ископаемые известковые водоросли. Морфология, систематика , методы изучения/ /Тр. Ин-та геол. и гео· физ . СО АН СССР. 5. 2. 2: - М. Наука, 1973. - с. 7. Наумов В.А. Оптическое определение компонентов осадочных пород . Справочное пособие. 1 ИЗД., 1981. - 203 С., 2 ИЗД., 1989. - 347 С. 8. Справочное руководство по петрографии 520 с. 9. Фролов университета, осадочных пород . - Л.: «Госгеолтехиздап>, В . Т. Руководство к лабораторным занятиям по петрографии осадочных пород. 1964. - 310 1958, - т. - М .: Недра, I, 486 с., т. II, М.: Изд- во Моек. с. 10. Фролов В.Т . Антология . - М . : Изд-во Моек. ун-та . Книга 1, 1992. - 336 с . Кн . 2, 1993. - 432 с . 11 . А Color Illustrated Guide to Carbonate Rock Constituents, Textures, Cements, and Porosities/1Am. Assoc. Petrol. Geol., Memoir 27. Tulsa, 1978. - 248 р . 12. Adams А.Е., MacKeлzie W.S. А Colour Atlas of Carbonate Sediments and Rocks under the Microscope. Man· son PuЬ!ishing, 1998. - 184 р 13. Betzler Ch., Braga J.C., Jaramillo D., Vogel D., Rцmers М. , Hьdscher cz. , Sczmiedl g., Liпdhorst S. Late Pleistocene and Holocene cool-water carbonates of the Westem Mediterranean Sea/ /Sedimentology, 2011. - V. 58. - N!! 3. Р. 643-669. 14. Calcareous Algae алd Stromatolites/Ed. R. Riding. - Derlin - Heidelberg: Springer, 1991. - 571 р . 15. Fluegel Е. Microfacies analysis of limestones. Berlin: Springer, 1982. - 633 р. 16. Fluegel Е. Microfacies of Carbonate Rocks. Analysis, Interpretation and Application. Berlin-Heidelberg: Springer, 2004. - 996 р . 17. Scholle Р.А., D.S. Ulmer-Scholle. Color Guide to the Petrography of Carbonate Rocks: Grains, textures, poros· ity, diagenesis. AAPG Memoir 77. Tulsa, 2003. - 474 р . • СОДЕРЖАНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ....................... .... ........................................................................................................................... 5 ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТКОВ ОРГАНИЗМОВ В ШЛИФАХ.............................. 7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИЗВЕСТКОВЫХ ОРГАНИЗМОВ........................................ . ............... . ................................. Известковые водоросли.......................................................................................... ..... ................................ 9 9 21 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРЕМНЕВЫХ ОРГАНИЗМОВ. .. ......... . . . .......... . ................................................................... . . 26 ТАБЛИЦЫ............................ .............. ........................................................................................................................ 29 ОБ АВТОРАХ......................................................................................................................... . ................................. 134 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ....................................................................................................................................... 137 Животные организмы.... .. ......................................................................................................................... . ...... УЧЕБНОЕ ИЗДАНИЕ Кузнецов Виталий Германович Журавлева ЛИлия Маратовна Скобелева Наталья Михайловна АТЛАС ОРГАНИЧЕСКИХ ОСТАТКОВ В ОСАДОЧНЫХ ГОРНЫХ ПОРОДАХ Редактор издательства Т.К. Рубинекая Художник-график АД . Aligpeeв Технический редактор Г.В. Лехова Корректор Е.М. Феgорова Компьютерная верстка Ю. А. Титова Подписано в печать 01 . 11 . 1З . Формат 60х90 Тираж 250 экз . Заказ 4727 Отпечатано в ППП <•Типография ~наука*, ISBN 978-5-91961-070-0 1 / 8 .Гарнитура «Балтика)) . Печать офсетная . Печ. л.17,5 . Уч.-изд . л.\9 , 8 . 121099, Москва , Шубинекий пер .. б
