Биогенные структуры

     К популяции могут быть примешанны организмы, которые вначале жили в более низком биотурбированиом горизонте погребенном под новым слоем осадка. В таком случае два горизонта биотурбации соединяются вместе благодаря немногочисленным прямым ходам «бегства». Кроме того, к популяции могут быть примешаны принесенные личинки или молодые особи. Новая популяция из личинок и молодых особей может образоваться даже через несколько месяцев. Если два сильно биотурбированных горизонта разделены тонким слоем небиотурбированных осадков, в котором отсутствуют следы «бегства», то верхний биотурбированный горизонт — результат новой популяции.

    Животные, обитающие в своих ходах, при быстрой седиментации и эрозии изменяют направление ходов вверх или вниз от поверхности осадконакопления для того, чтобы находиться от нее на одном и том же расстоянии. Такие 

перемещения часто  фиксируются в виде утолщений хода. Эти особенности - хороший индикатор процессов переработки осадков, и их можно использовать для оценки объема осадконакопления и интенсивности эрозии во время переработки осадков. Эти вопросы рассматриваются в работах Рейнека и Голдринга.

           Рейнек описал реакцию некоторых организмов мелководных морей на медленное и быстрое осадконакопление и эрозию. Некоторые двустворчатые моллюски, например Муа, обитают на определенном уровне от поверхности осадка. При быстром осадконакоплении Муа движется вверх и оставляет под своим ходом утолщения. Ограниченное перемещение животного, зафиксированное в виде утолщений под нижней частью хода, указывает на небольшую скорость накопления осадков. На рис.11 показана различная реакция Муа на процессы седиментации.

      Рис. 11. Реакция Муа на эрозию  и процессы   осадконакопления.а- поверхность осадка неподвижная: растущие молодые особи пелеципод углубляют ходы обитания в глубь осадка, образуя ходы конической формы над заостренным верхним концом моллюска; б — быстрое осадконакопление; моллюск движется вверх, сохраняя определенный интервал от поверхности осадка, и оставляет за собой незаполненный ход такого же размера, как диаметр раковины; в— быстрая эрозия уничтожает поверхности слоев осадка. Моллюск движется вниз, оставляя ход такого же размера, как диаметр раковины; г — очень медленная скорость осадконакопления: растущий моллюск сохраняет определенный интервал от поверхности осадконакопления. Под моллюском остается конической формы, не заполненный осадком и заостренный вниз ход. 
 
 

      Животные, имеющие ходы U-образной формы (например, Echiurus), могут образовывать утолщения над самой нижней изогнутой частью U-образного хода и под ней. Во время интенсивной эрозии Echiurus стремится прорыть свой ход вниз, оставляя в процессе движения утолщения над изогнутой частью U-образной формы хода. Утолщения под изогнутой частью U-образного хода возникают при интенсивном осадконакоплении, когда животное пытается изменить направление своего хода вверх.

      Некоторые животные утолщают стенки ходов, когда туда попадает осадок. Животное прессует этот осадок в нижнюю часть стенки хода.

      Как показал Зейлахер, не все утолщения связаны с седиментацией. В некоторых случаях, особенно это касается илоедов, образование утолщений стенок ходов является процессом, не связанным ни с процессом седиментации, ни с эрозией. 

      Различным образом организмы могут влиять и на гранулометрическое распределение осадков. Некоторые животные (например, Lattice conchilega) образуют трубки из более грубых и хорошо сортированных частиц, чем окружающие осадки. Такие трубки легко транспортируются и, накапливаясь и разрушаясь, могут сформировать песчаный прослой в иной обстановке осадконакопления. Известна градационная слоистость и биогенного происхождения. Организмы, питающиеся осадками, в процессе пищеварения могут уменьшить размеры частиц. Особенно это относится к карбонатным осадкам.

      Кроме того, организмы вызывают биохимические изменения осадков. Фрей делает ценный обзор этого направления, базируясь на ископаемых следах.

4. Остатки растительности.

         Остатки растительности встречаются в осадочных породах в пяти основных формах, каждая из которых имеет важное генетическое значение:

• твердые горючие ископаемые (горючие сланцы, угли);
• скопление остатков колониальных известковых водорослей;
• скопления известковых и кремниевых панцирей одноклеточных                          планктонных водорослей;
• обугленные и литифицированные обрывки растительных тканей;
• крупные определимые остатки растений.

       Горючие сланцы и сапропелиты, образованные остатками простейших животных  и низших растений водорослей, грибов, бактерий – бывают как континентального, так и морского происхождения. На континентах они образуются в озерах, старицах рек, сильно обводненных болотах. В море они развиваются в лагунах и бухтах, т.е. в береговой зоне, а также и в относительно глубоководной и удаленной от берега области, при накоплении остатков планктонных организмов.

       Ископаемые  угли обязаны своим происхождением болотной реальности и являются, как  правило, показателем влажного климата, хотя могут образовываться и в  участках устойчивого увлажнения при сухом климате.

       Колониальные  известковые водоросли являются морскими донными организмами, обитающими на сравнительно малых глубинах. При средней прозрачности воды сине-зеленые водоросли обитают на глубинах не более 20м, зеленые-50м и только багряные, использующие наиболее глубоко проникающие в воду лучи, опускаютя до глубины 150м. Также водоросли являются показателем окислительной среды в воде и в природном слое .

       Кремниевые (диатомовые) и известковые (кокколитофориды) планктонные водоросли ничего не говорят о глубине отложения заключающих их осадков. Но остатки первых встречаются как среди морских, так и среди континентальных отложений, а вторые – исключительно морские организмы.

       Обугленные  и литифицированные растительные остатки  широко распространены главным образом  среди континентальных, иногда морских  прибрежных отложений. Особенно часто они встречаются в породах речного, дельтового и лагунного комплексов. Хорошая сохранность растений свидетельствует о незначительном переносе и об отложении в спокойной воде. Четко определяемые обломки и обрывки растений (их листьев, стеблей, стволиков, листьев) встречаются в отложениях речных русел, береговых валов и в других образованиях, связанных подвижной средой. Хорошо сохранившиеся находки частей растений значительно облегчает задачу интерпретации условий формирования ископаемых осадков.

       Вертикальные  остатки растений свидетельствует  о накоплении осадка на месте произрастания  растений.

       Обрывки растений легко переносимы водой  на большие расстояния. Поэтому они  могут в небольшом количестве попадать в самые разные осадки, вплоть до морских глубоководных. В связи с этим  единичные растительные остатки не могут быть использованы для установления, генезиса заключающих отложений[3].

       В образцах керна чаще всего присутствуют неопределимые обрывки и остатки растительности, которые редко поддаются диагностике (рис12). 
 

Рис .12 Трудноопределимые остатки растительности и растительного детрита в отложениях межугольной толщи горизонта Ю-l Усть-Тымской впадины. Фото: ЧерновойО.С. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. Фекальные пеллеты.

      Экскреторное  вещество организмов может составлять значительную часть осадка. Термин «копролит» в основном относится к экскреторным выделениям позвоночных. Размеры копролитов достигают нескольких сантиметров в длину. Детальное изучение копролитов, в которых сохранились остатки непереваренной пищи, могут дать некоторое представление о характере питания животного. Хантцшель и др. в своей работе помещают обширную библиографию по ископаемым экскрементам. Они считают, что термин «копролит» следует относить ко всякому виду ископаемых экскрементов, даже для более мелких фекальных пеллет беспозвоночных.

      В субакватических обстановках фекальные  выделения беспозвоночных более  широко распространены, чем позвоночных. Детальными исследованиями современных осадков, особенно в тонких шлифах, установлено, что копролиты встречаются повсюду и в большом количестве: в глубоководных осадках, осадках мелких морей, а также в заливаемой приливами низине. Поскольку фекальные пеллеты в основном выделяются бентосными организмами, они почти не встречаются в сапропелевых осадках, где бентосные организмы отсутствуют.

      Основываясь на изучении фекальных пеллет различной формы и размеров, для современных обстановок осадконакопления попытались увязать эти фекальные пеллеты с

Рис. 12. Эллиптической формы, удлиненные фекальные пеллеты,  сконцентрированные в одном месте   (образованы полихетой Heteromastus). 
 
 
 
 
 

Рис. 13. Скопления мидий Mytilus на заливаемой приливами низине. Вокруг и внутри скоплений много илистых осадков, возникших при разрушении фекалий. Приливноотливиая полоса Северного моря. Фото Вупдерлиха  (F. Wunderlich). 
 

соответствующими организмами. Шафер рассматривает поведение животных в процессе выделения экскреторий. Например, гастроподы образуют фекальные пеллеты во время движения. В результате образуются нитевидные фекальные пеллеты, которые можно сравнить с ископаемым экземпляром Tomaculum Groom. Экскременты червей имеют вид комочков на поверхности осадка (рис. 12). Как правило, фекальные комочки перемещаются в осадке благодаря биотурбации или агентам неорганического происхождения. В таком случае определить, к какому организму принадлежат фекальные комочки, трудно.

      Транспортируемые  фекальные частицы могут откладываться во впадинках ряби и накапливать илистые флазеры или даже выдержанные слои. Экскреторное вещество мидии Mytilus edulis может сформировать мощные слои илов (рис. 13), однако форма фекальных частиц при этом не сохраняется. Фекалии мидий оседают между раковинами, соединенными вместе биссальными нитями. Поэтому мидии, питающиеся взвешенными в воде частичками, вынуждены приподниматься вверх, чтобы оставаться на поверхности осадка. Под колониями мидий возникает илистый слой мощностью несколько дециметров, в основном состоящий из фекальных частиц.

      В морских обстановках первично биогенный фекальный слой возникает в том случае, если за длительный промежуток времени в море привносится небольшое количество осадков и поэтому появляется возможность плотного заселения популяциями червей. Это тот случай, когда в разрезе имеется несколько первичных биогенных горизонтов фекальных выделений.

      Фекальные частицы встречаются не только в  морской обстановке. Несколько фекальных  скоплений известно в пресноводных условиях. Такие фекальные скопления  в основном выделяют гастроподы. Червь Tubijex, который образует довольно плотные популяции в некоторых современных пресноводных озерах как, оказалось, переносит осадок на поверхность вместе со своими экскрементами; в результате формируется илистый слой фекалий.

      Основное  различие между такими «первичными биогенными горизонтами» фекалий и «вторичными фекальными горизонтами», возникшими в результате скопления переотложенных фекальных выделений, состоит в том, что первичные покрывают слой осадка, сильно биотурбированный и густо заселенный организмами, а вторичные могут залегать на абсолютно неотурбированных отложениях[1].

6. Заключение.

В целом  биогенные текстуры в определенных случаях можно использовать для установления стратиграфической последовательности в вертикальном разрезе или для определения перевернутого залегания слоев. Многие из них сохраняются в виде слепков на нижней поверхности песчаных пластов.

Они также  дают указание на величину скорости осадконакопления. Зейлахер сумел показать, что песчаные слои в разрезах флишевых толщ характеризуются моментальным накоплением материала. Если бы это было не так, ходы илоедов начинались бы внутри пласта на различных уровнях и не прослеживаясь бы от кровли до подошвы пласта. Песчаники в разрезах девонских отложений Пенсильвании обычно тонкослоистые, а связанные с ними глины нарушены следами жизнедеятельности различных организмов. Ненарушенные тонкослоистые пески отлагались с высокой скоростью, тогда как илистые осадки подвергались переработке организмами в течение многих лет и, вероятно, столетий.