Акритархи

Виявлення в 50 - 60 -х рр. . минулого сторіччя мікроскопічних органічних залишків у докембрійських відкладеннях намітило нові перспективи в розвитку спорово пилкового аналізу .

Було доведено , що виділені мікроскопічні залишки з давніх товщ не є спорами наземних рослин , а являють собою своєрідну групу органічних залишків різного генезису .

Акритархи являють собою оболонки еліпсоїдальної форми з гладкою поверхнею з ядрами і без них. Розміри акритарх від 1 до 100 мкм , рідко до 1 мм. При визначеннях користуются формальною морфологічною класифікацією

Вивчення спор і пилкових зерен , схожих за морфологічними ознаками зерна сучасних рослин , дає можливість вважати, що викопні спори і пилкові зерна вироблялися рослинами , екологія яких була подібна екології сучасних рослин.

Палеоекологічні дослідження показали , що в колишні геологічні епохи спільноти рослин могли різко змінюватися. Це було пов'язано із змінами умов проживання. Процес цей міг протікати порівняно швидко . І тому дослідники намагаються судити про екологію рослин , вивчаючи ці ​​спори і пилок .

Сьогодні спорово -пилковий аналіз є одним з найбільш значущих методів реконструкції середовища минулого в цілому. Серед переваг методу слід назвати наступні :

• - Пилкові зерна добре зберігаються

• - Рослини продукують пилок у величезних кількостях ;

• - Пилок більш широко і рівномірно поширюється у відкладеннях

• - Пилкові зерна можуть бути вилучені з відкладень у великих кількостях

Статистична обробка результатів визначення спор і пилку в геологічних відкладеннях призводить до виявлення спорово - пилкових спектрів (паліноспектрів ) і спорово - пилкових комплексів ( палінокомплексів)

• Паліноспектром називають сукупність спор , пилку і інших паліноморф , виділених при аналізі одиничної проби .

• У той час комплекс - це сукупність спор , пилку і інших паліноморф певного таксономічного складу і структури, характерної для відкладень певного стратиграфічного інтервалу які відрізняються в якісному і кількісному відношенні від сукупності паліноморф з підстилаючих і покриваючих порід.

Основою для виділення стратиграфічних підрозділів є :

1. зміна складу і співвідношення таксонів ,

2. максимальний вміст таксонів - індикаторів палеокліматичних умов ,

3. зникнення певних форм .

Елементарними підрозділами є палінозона і паліногоризонт .

- Під палінозоною розуміється сукупність шарів гірських порід , що характеризується певним палінокомплексом

- Паліногорізонт об'єднує одновікові різнофаціальні відкладення і містить серію палінокомплексів одного типу.

Таксономічна і стратиграфічна будова розрізу відбивається на спорово -пилковий діаграмі , яка потім інтерпретується як якісними , так і кількісними методами.

Найкраще пилок і спори рослин зберігаються в торфі , озерних відкладеннях ( сапропелі ) , різних типах органічних осадів ( вугілля , лігніти ) . У мінеральних , особливо карбонатних відкладеннях , пилок зустрічається рідше , і для отримання в достатній концентрації доводиться вдаватися до збагачення . Особливе значення аналіз має для так званих «німих» горизонтів , що не містять викопної фауни або макроостатків рослин

Відбір зразків є першим кроком при дослідженнях

• Спорово-пилковому аналізу слід піддавати всі типи континентальних відкладень Зразки відбираються масою 100-200 г для мінеральних порід і 50-100 г для органічних. Якщо на аналіз відбираються. Не рекомендується залишати зразки тривалий час відкритими, так як на них можуть осісти спори і пилок, що знаходяться в повітрі.

Для обробки зразків в даний час використовується кілька методик .

- Найбільш уживаними методами обробки є сепараційний метод Гричука , який застосовується при дослідженні мінеральних відкладень. Особливістю сепарації методу Гричук є те , що порода , оброблена їдким лугом для видалення розчинних речовин , центрифугуєтся у важкій рідини такої питомої ваги , яка більше питомої ваги пилку , і менше питомої ваги найбільш легкого мінерального компонента.

- Метод Фаегрі - Іверсена добре застосовується для відкладень,що містять велику кількість органіки і багаті пилком. Особливістю методу є використання сильної плавикової кислоти для видалення кременистих і глинистих частинок.

Наступний етап обробки спорово - пилкових даних - мікроскопування і підрахунок пилкових зерен і спор у кожному зразку .

Використовується світловий мікроскоп прохідного світла зі збільшенням в 200-400 разів. Кілька крапель вмісту пробірки крапають на предметне скло , притискається покривним склом , препарат готовий для аналізу.

Для визначення таксономічної приналежності пилку та спор слід користуватися визначниками і атласами .

Значення методу:

• За появою та становленню окремих спор і пилкових зерен виділяються важливі стратиграфічні таксони

• Вивчення закономірностей поширення і процентного вмісту кожної форми в надійно датованих відкладеннях дозволяє виділити керів-

ні форми.

• Особливе значення має палінологія при кореляції морських і континентальних відкладень

• Дані спорово - пилкового аналізу широко застосовуються при кореляції продуктивних горизонтів мезозою . На їх підставі установлюють перерви в осадонакопиченні , а також напрямок джерел знесення теригенно матеріалу .

• Важливим є вивчення спор і пилку в нафтах , встановлення на їх основі походження нафт , ступеня їх перетворення і шляхів міграції.

• Дані палінологіі використовують при складанні карт палеоландшафтів , а також і палеогеографічних схем минулих епох.

Діатомові водорості належать до відділу нижчих рослин і об'єднані у відособлений, високоорганізований тип водоростей Bacillariophyta ( bacyllum - паличка , phyte - рослина ) . Це одноклітинні мікроскопічні рослини ( 4-500 мкм , рідше - 1000 мкм) одиночні або з'єднані в різноманітні колонії : нитки, стрічки, ланцюжки, зірочки, прості або гіллясті трубочки. В даний час не встановлено їх прямі зв'язки з представниками інших відділів . Відрізняється від інших груп характерною для них будовою кремнієвого панцира і особливостями процесу розмноження. Передбачається спорідненість із золотистими ( Chrysophyta ) і жовто- зеленими ( Xantophyta ) водоростями. Діатомові налічують понад 200 родів, близько 20 тис. видів .

• Діатомові водорості живуть одиночними клітинами або утворюють колонії. Поодиноко живучі діатомеї можуть бути рухомими і нерухомими , вільноплаваючими і прикріпленими. Прикріплені колонії звичайно нерухомі. Рухомі ж ведуть планктонний спосіб життя або обростають різноманітні об’єкти, які переміщаються в товщі води, рідко зустрічаються на дні ( слизові трубки). Зовнішній вигляд , розміри і форма колоній дуже різноманітні. 1 – ниткоподібна, 2,3 – ланцюжковоподібна, 4,5,6 –гнучкий ланцюжок, 7 – прямий ланцюжок, 8,9 – зигзаговидний ланцюжок.

• Клітинні покриви складаються, як і зазначалось, з кремнеземового панцира (тека), який розташований назовні. Сам панцир має дві половини: верхню (епітеку) та нижню (гіпотеку). Відповідно кожна половина складається із стулки та пояскового обідка. Край стулки загнутий під певним кутом, утворює загин стулки. У цій зоні з краєм стулки одним боком щільно з'єднується поясковий обідок. Поясковий обідок верхньої стулки насувається на поясковий обідок нижньої, у результаті утворюється пенал (гіпотека), що накрита кришкою (епітекою). Зона, де перекриваються пояскові обідки, називається пояском. Різним групам діатомових водоростей притаманний панцир певної будови, тому її форма та будова — специфічна діагностична ознака.

За типом симетрії виділяють два класи: пеннатні і центричні.

• Пеннатні діатомеї мають подовжену, але овальну форму і володіють двосторонньою симетрією

• Центричні діатомеї - округлої трикутної або зірчастої форми з радіальної симетрією

Морфологія стулок діатомових характеризується широким розмаїттям

Розмножуються статевим та нестатевим шляхом.

• Нестатеве розмноження здійснюється вегетативним поділом надвоє. епітека та гіпотека розсуваються. Після закінчення поділу кожна дочірня клітина отримує частину панцира від материнської, далі добудовує другу половину (гіпотеку).

• За статевого процесу дві клітини обгортаються загальним слизом, далі відбувається розсування половинок панцира. Подальший процес у різних видів відбувається по-різному, однак спільним в усіх випадках є те, що ядра кожної з клітин від одного до кількох разів редукційно діляться

Будова панцира, його форма і структура мають важливе значення в систематиці діатомей, на цьому базується загальноприйнята в даний час класифікація та їх видове визначення.

Діатомові традиційно поділялися на два ряди:

• Центричні діатомові (Centrales)

• Пеннатні діатомові (Pennales)

• Діатомеї широко поширені. Вони живуть в океанах, морях, солонуватих і різних прісних водоймах: стоячих (озерах, ставках, болотах і т. д.) і текучих ( річках, струмках , зрошувальних каналах та ін.) Вони утворюють багаті спільноти в льодах Арктики і Антарктики. Таке широке поширення діатомових обумовлено їх пластичністю по відношенню до різних екологічних факторів і в той же час існуванням видів, вузько пристосованих до екстремальних значень цих факторів.

• Видовий склад діатомей у водоймах визначається комплексом абіотичних факторів, з яких велике значення в першу чергу має солоність води. Не менш важливим фактором для розвитку діатомей є температура, ступінь освітленості і якість світла. Діатомові вегетують в діапазоні 0-70 ° C, але в стані спокою здатні переносити як більш низькі, так і більш високі температури.

Метод діатомового аналізу полягає у вивченні діатомових водоростей, що зустрічаються в різних за генезисом і віком відкладах. В даний час достовірно відомі діатомові водорості у відкладах верхнього мезозою і кайнозою.

Метод діатомового аналізу можна застосовувати при вирішенні таких питань:

• 1. Встановлення генезису осадових порід , виділення морських і континентальних товщ і більш детального фаціальні аналізу;

• 2. для відновлення палеогеографічних умов древніх водойм;

• 3. для вирішення питань стратиграфічного розчленування давніх відкладів. Звідси і виникає величезний інтерес до цієї групи водоростей.

Диатомовые водоросли широко используются для целей страти-

графии, например для расчленения палеогеновых отложений

Диатомеи являются важным показателем фациальных обстано-

вок (озерных, речных, морских и т. д.) и климатических особенно-

стей в период осадконакопления.

Методика исследования

Исследование ископаемых и современных диатомей слагается из

нескольких последовательных этапов: 1) сбор материала в полевых

условиях; 2) техника извлечения и очистки панцирей и створок;

3) приготовление постоянных препаратов; 4) определение диатомей;

5) оформление результатов исследования.

Сбор материала

Материал по ископаемым диатомеям следует собирать при геоло-

гических изысканиях, очень важно поручить это специалисту альгологу.

При сборе материала по ископаемым диатомеям нужно соблю-

дать максимальную осторожность, чтобы гарантировать чистоту

проб.

Вес образцов для диатомового анализа зависит от литологиче-

ского состава породы: для глинистых пород – 50–100 г, песчаных –

100–200 г, диатомитов – 50 г и менее; если материал будет исследо-

ваться и на пыльцу, вес образцов удваивают. Когда материал отбира-

ется при бурении или в кернохранилище, следует тщательно очи-

стить керн с поверхности.

Глины, пески, алевриты и другие породы во многих случаях со-

держат небольшое количество диатомей. Для получения более пол-

ного представления о составе диатомей требуется техническая обра-

ботка ископаемых материалов в лаборатории. Она имеет целью раз-

рыхление (дезинтеграцию) пород, обогащение их диатомеями и

очищение панцирей или отдельных створок от органических и мине-

ральных веществ, маскирующих детали их структуры. Вода применяется только дистиллированная, и все операции контролируются под мик-роскопом, чтобы не потерять крупные и мелкие створки диатомей.

Разрыхление породы. Способ разрыхления и длительность обра-

ботки зависят от характера породы. Навеска породы определяется в

зависимости от ее литологического Навеску породы помещают в термо-

стойкий химический стакан емкостью 0,5–0,75 л и кипятят в течение

часа или дольше в 10 %-м (реже в 30 %-м) растворе пергидроля или в

100–200 см3 раствора пирофосфата натрия (для его получения рас-

творяют 50 г натриевой соли пирофосфорной кислоты в 1 л дистил-

лированной воды

Крепкие кремнистые породы дезинтегрируются (после предва-

рительного размельчения) кипячением в насыщенном растворе

сульфата натрия или плавлением с пятикратным количеством кри-

сталлического уксусно-кислого натрия. Затем порода выставляется

на холод на несколько часов (до суток

Удаление карбонатов и органических веществ. Карбонатные по-

роды легко дезинтегрируются кипячением в 10%-й НСl в течение

15–20 мин.

Разделение осадка на фракции отмучиванием или декантацией.

Отмучивание можно заменить декантацией. Для удаления круп-

ной песчаной фракции осадок тщательно взбалтывают в стакане и

через 30 с сливают суспензию через сито с отверстиями 0,5 мм в

мерный стакан прибора Сабанина высотой 10–12 см _______до отметки 8 см от дна стакана.

В результате в мерном стакане в осадке остается средняя фракция,

обогащенная створками диатомей, а в морских материалах также

скелетами силикофлагеллат и эбриидей, иглами кремневых губок и

мелкими радиоляриями.

Conodontophorata (лат. conus – конус; греч, odus, odontos – зуб;

phoros – несущий), или конодонтоносители, – вымершая группа,

представленная преимущественно маленькими, обычно микроскопи-

ческими зубовидными образованиями. Зубы впервые описал и дал

название Conodonta более ста лет назад российский ученый Х. Пан-

дер (1856). Он обнаружил их в отложениях карбона на окраине Мо-

сквы у Дорогомиловской заставы. Первый отпечаток тела конодон-

тоносителя с зубовидными образованиями в головном отделе нашли

в 1983 г. в отложениях карбона Шотландии.

Для классификации конодонтоносителей (и для биостратигра-

фии) наибольшее значение имеют платформенные конодонты. Коно-

донтовый аппарат служил для захвата и удержания пищи. Функция

перетирания пищи под вопросом, так как неизвестно строение рото-

вого отдела. Скорее всего его строение аналогично современным

бесчелюстным круглоротым, у которых ротовой отдел выполняет со-

суще-всасывающую, а не жевательную функцию.

Конодонтоноситель

имел узкое тело с непарными плавниками длиной около 3,2–4 см,

сходное по форме с современными круглоротыми миногами и мик-

синами. В головном отделе находились концентрически располо-

женные зубовидные конодонтовые элементы; они частично выступа-

ли наружу. Строение ротового отдела совпадало с сосуще-

всасывающим ротовым аппаратом круглоротых. По бокам головы

конодонтоносителя располагались два огромных глаза со склероти-

ческими кольцами. Сегменты мускулатуры имели V-образный изгиб,

как у ланцетника. На отпечатках конодонтоносителей виден также

узкий тяж, идущий вдоль спинной стороны тела (? хорда). Через де-

сять лет после первой находки обнаружили еще 15 отпечатков ордо-

викских конодонтоносителей в Южной Африке, сохранивших скле-

ротические окологлазничные кольца и другие особенности строения

передней части тела. Предполагают, что длина ордовикских коно-

донтоносителей достигала 34 см.

Химический анализ зубовидных образований (именно их назы-

вают конодонтами) показал, что они состоят из сложного фосфата

кальция группы апатита (как у позвоночных).

Листовидные конодонты имеют вид зазубренной пластины, у

которой высота зубца меньше или равна высоте основания. Каждый

зубец представляет собой верхнюю часть бывшего конического зуба,

сплющенного с боков. У стержневидных конодонтов в отличие от

листовидных высота зубца больше высоты основания. Главный зу-

бец определяется положением под ним базальной полости, или ямки,

он обычно крупнее остальных.

При горизонтальном расширении основания листовидного коно-

донта образуется единая уплощенная пластина, в результате чего

возникает платформенный конодонт. В средней части платформы

проходит срединный, или осевой, гребень (лист), сходный по плану

строения с теми или иными листовидными конодонтами. Ширина

платформы варьирует от узкой до широкой; ее боковые стороны

обычно асимметричные. Верхняя поверхность платформы, как пра-

вило, несет шипики, бугорки и ребра, которые по направлению к

срединному гребню могут становиться более пологими. Нижняя по-

верхность платформы практически гладкая, но вдоль основания сре-

динного гребня развит киль, а под главным зубцом находится ба-

зальная ямка, или полость. По морфологии нижней стороны плат-

форменные конодонты подразделяют на планатные и скафатные.

Планатные (лат. planus – плоский, ровный) имеют плоскую плат-

форму с базальной ямкой или небольшой базальной полостью. У

скафатных (греч. skaphe – ладья, челнок) платформа выпуклая, осно-

вание вогнутое с глубокой базальной полостью.

Кроме многочисленных изолированных находок конодонтов

найдены единичные серии конодонтовых элементов, образующих

определенные совокупности, названные конодонтовым аппаратом.

По общепринятым реконструкциям расположение конодонтовых

элементов в аппарате двустороннесимметричное. В соответствии с

этим они находились линейно внутри рта и глотки вдоль оси тела

(рис. 4.2). Элементы конодонтового аппарата получили буквенные

латинские индексы. В передней части аппарата находились разнооб-

разные стержневидные и листовидные конодонтовые элементы (М,

Sa, Sb, Sc, Sd), в задней – платформенные элементы Рв и Ра (в аппа-

рате последний). У элемента Рв платформа узкая, зачаточная. На

рассмотренной выше реконструкции (рис. 4.1 ж, з, и) при сохране-

нии двусторонне-симметричного плана строения перечисленные ко-

нодонтовые элементы располагались концентрически и только в ро-

товом отделе, частично выходя наружу.

• Багато десятиліть (до початку 1980-х років) конодонтоносії були відомі тільки за мікроскопічними (0,1-1 мм)   скам'янілостями   зубовидних скелетних залишків, які зустрічалися повсюдно, але їх не вдавалося «прив'язати» до певної повної скам'янілості. Ці мікроскам'янілості зараз називають «конодонтовимі елементами», щоб уникнути плутанини понять.

• Конодонтові елементи знаходять у відкладах з   кембрію   по   тріас . Конодонтоносії протягом 250 мільйонів років відносно швидко   еволюціонували   і були широко поширені, що дає можливість використовувати їх в   биостратиграфії   для встановлення дуже дрібних стратиграфічних підрозділів і для   кореляції   відкладів з різних районів. Крім того, конодонтові елементи (зуби) використовують як палеотермометри, що дозволяють виявляти температурні коливання, що відбувалися з породою, в якій вони містяться. Справа в тому, що під впливом підвищеної температури в фосфатах відбуваються передбачувані та постійні зміни забарвлення, які можна виміряти. Це дозволяє використовувати їх в   нафторозвідці.

Методика обробки

Экология и тафономия

Конодонты найдены в породах, образовавшихся в морских усло-

виях, и полностью отсутствуют в отложениях пресноводных бассей-

нов, редки в коралловых рифах. Показателем фациальной обстановки

в ордовикском бассейне Прибалтики являются минералы, сопутст-

вующие конодонтам. Отмечается совместное нахождение с конодон-

тами фосфорита и глауконита. Поскольку сами конодонты состоят из

фосфорнокислой извести, то сопутствие фосфоритов для конодонтов –

61

обычное явление. Нахождение глауконита вместе с конодонтами, не

совсем ясно. В современных условиях глауконит встречается в раз-

нообразных литологических разностях пород области шельфа и

верхней части континентального склона.

Совместно с конодонтами в ордовике Ленинградской области

обнаружены головоногие моллюски, трилобиты, брахиоподы и другие организмы.

Зубная система конодонтов отличается большой сложностью. У

некоторых конодонтов насчитывается до 22 зубных элементов со

множеством зубчиков. Они исполняли разные функции: одни зубы

хватали, другие дробили, третьи разгрызали. Предполагается, что зу-

бы росли всю жизнь и их форма по мере роста постоянно менялась

Конодонтофораты – важная группа для биостратиграфии палео-

зоя, нередко более значимая, чем граптолиты, фузулиниды и остра-

коды. Конодонтовые элементы нашли специфическое неожиданное

применение при поисках нефти и газа. Во время геологических работ

в нефтегазоносных провинциях Северной Америки заметили, что ок-

раска конодонтов изменялась по мере увеличения палеотемператур

катагенеза.

Остатки конодонтов встречаются во всех типах морских осадочных пород, од-

нако частота их встречаемости и количество элементов совершенно

различны.

Процесс растворения породы зависит от плотности пород. Необходимо через не-

которое время менять раствор, заливая новую порцию кислоты для

дальнейшего растворения породы.

Весь этот процесс занимает от нескольких дней до 2–3 месяцев,

глинистые разности пород растворятся еще более долгое время – до

5–6 месяцев. Нерастворимый остаток отмывается от глинистых час-

тиц путем декантации или промывается через сита с размером ячеек

от 0,05–0,08 до 0,15 мм. Затем этот остаток высушивается в сушиль-

ному шкафу и разделяется на фракции в спиртовом бромоформе (уд.

вес 2,7). Тяжелая фракция просматривалась под микроскопом МБС-1,

легкая складировалась без исследования.

Чаще всего при массовой обработке производится разделение осадка в тяжелых жид-

костях. Плотность конодонтовых элементов составляет 2,8–3,3 г/см3,

плотность более распространенных частиц осадков не достигает

2,7 г/см3. Тяжелые жидкости являются токсичными и канцерогенны-

ми веществами, поэтому все операции с ними нужно производить с

максимальными мерами предосторожности. Предлагавшиеся маг-

нитные способы сепарации не получили широкого распространения.

Дальнейший отбор конодонтовых элементов обычно производится

вручную под бинокулярным микроскопом МБС-1 при увеличении

примерно в 20 раз. В случае небольшого количества нерастворимого

остатка ручной отбор проводится с самого начала. Отобранные ко-

нодонтовые элементы помещают в камеры Франке для дальнейшего

изучения.