Лаборатория стратиграфии фанерозоя

Направления исследований

Главные направления исследований были заложены академиком В.В. Меннером.

Проводимые сейчас исследования включают пять блоков:

1. Создание детальных, прежде всего зональных, стратиграфических шкал фанерозоя регионального и субглобального масштаба на основе разработки схем различных структурно-фациальных областей и палеогеографических провинций. Обоснование возможности инфразонального расчленения древних толщ с выделением дробных подразделений. Разработка критериев сопоставления стратиграфических схем: местных, региональных и субглобальных.
2. Разработка и совершенствование методов стратиграфического расчленения и широких корреляций (палеонтологического, циклического, физических и др.), их комплексное использование для получения объективных результатов.
3. Расшифровка палеогеографических обстановок и сценариев эволюции палеобиосферы (характер и этапность развития биотических сообществ, тип и периодичность кризисных явлений, особенности перестройки палеоэкосистем, климатические и эвстатические флуктуации, характер миграций палеобиот, изменение положения морских бассейнов в пространстве и проч.); определение возраста и продолжительности биотических и абиотических геологических событий и их корреляция.
4. Разработка теоретических основ стратиграфии, практическая оценка методов и приемов дробного расчленения осадочных толщ, внедрение в практику системы стратиграфически сменяющихся маркеров (СССМ), отражающих кратковременные геологические события. Обоснование ярусных и зональных границ на системной базе. Выделение стратиграфических подразделений на геоисторической основе. Выявление этапности развития палеоэкосистем и “былых” биосфер (биосферная стратиграфия).
5. Прикладное использование стратиграфических данных – при геологическом картировании, поисках полезных ископаемых (прежде всего нефти, газа, угля, фосфоритов, россыпей золота и пр.), а также прогнозировании изменений природной среды будущих столетий.

Для расчленения образований различных систем палеозоя использовались такие группы, как хиолиты, моллюски, целосклеритофоры (В.В. Миссаржевский, А.В. Кучинский), трилобиты (Н.В. Покровская, М.Н. Коробов, М.Н. Чугаева), брахиоподы (Х.С. Розман, А.В. Ворожбитов, В.Г. Ганелин), конодонты (В.А. Аристов, С.В. Дубинина) и радиолярии (Б.Б. Назаров). При построении и детализации стратиграфических схем мезозоя главными группами являются аммониты (Н.П. Михайлов, М.А. Рогов), радиолярии (Н.Ю. Брагин), фораминиферы (О.А. Корчагин), двустворчатые моллюски (М.А. Пергамент, В.А. Захаров, С.К. Паракецов) и диноцисты (Е.К. Иосифова). Кайнозойские толщи расчленялись на основе изучения моллюсков (Ю.Б. Гладенков, В.Н. Синельникова, К.Б. Баринов, А.Э. Олейник), радиолярий (Д.И. Витухин), фораминифер (С.И. Ступин) и флоры (А.И. Челебаева). Эти исследования всегда опирались на серьезную проработку палеонтологического материала. Исследования многих из перечисленных сотрудников Лаборатории заслуженно пользуются мировой известностью.

В подтверждение сказанного можно упомянуть широко известные монографии и статьи Н.П. Михайлова “Бореальные юрские аммониты (Dorsoplanitinae) и зональное расчленение волжского яруса” (1966 г.), М.Н. Чугаевой “Биогеографические особенности распространения трилобитов на территории СССР в ордовике” (1976 г.), Х.С. Розман “Биостратиграфия и зоогеография верхнего ордовика Северной Азии и Северной Америки (по брахиоподам)” (1977 г), Б.Б. Назарова “Радиолярии палеозоя” (1988 г.), М.Н. Коробова “Биостратиграфия и полимерные трилобиты нижнего кембрия Монголии” (1989 г.), В.В. Миссаржевского “Древнейшие скелетные окаменелости и стратиграфия пограничных толщ докембрия и кембрия” (1989 г.), Ю.Б. Гладенкова и В.Н. Синельниковой “Моллюски и климатические оптимумы миоцена Камчатки” (1990 г.), Н.Ю. Брагина “Радиолярии и нижнемезозойские толщи востока СССР” (1991 г.), Ю.Б. Гладенкова “Зоны перехода от океана к континентам: опыт стратиграфических палеоэкосистемных исследований” (1992 г.), В.А. Аристова “Конодонты девона – нижнего карбона Евразии: сообщества, зональное расчленение, корреляция разнофациальных отложений” (1994 г.), С.В. Дубининой “Конодонты и зональная стратиграфия пограничных отложений кембрия и ордовика” (2000 г.); О.А. Корчагина “Классификация мезозойских планктонных фораминифер” (2003 г.), В.А. Захарова “Бухииды и биостратиграфия бореальной верхней юры и неокома” (1981), А.В. Дронова “Палеоихнология. Введение в изучение ископаемых слоев жизнедеятельности” (2006), Д.И. Витухина “Расчленение кайнозоя Дальнего Востока России по радиоляриям” (1993), В.Г. Ганелина “Бореальная бентосная биота в структуре позднепалеозойского мирового океана” (1997). Многие монографии вошли в золотой фонд мировой науки и оказали на ее развитие серьезное влияние (в качестве примера укажем хотя бы на книги Б.Б. Назарова о палеозойских радиоляриях и В.В. Миссаржевского о первых скелетных организмах палеозоя и их стратиграфическом значении).

Специальное внимание при изучении палеонтологического материала во многих публикациях уделялось двум аспектам: во-первых, выявлению этапности и фазовости эволюции отдельных таксонов и экосистемных сообществ, которые служили основой ярусного и зонального расчленения (с подразделениями продолжительностью соответственно 3-7 и 1-3 млн. лет), а во-вторых, анализу смены ископаемых ассоциаций под влиянием изменений экологических факторов.

В последние десятилетия в практике исследований сотрудников Лаборатории широкое применение получил метод прослеживания системы последовательных биотических и других маркеров, что в ряде случаев позволило перейти к более дробному – зональному и инфразональному расчленению древних осадков с выделением биогоризонтов, слоев с фауной и других стратонов продолжительностью от 1-0,5 до 0,25 млн. лет. Именно на этой основе создаются стратиграфические шкалы и региональные схемы нового поколения, которые находят широкое применение в практике при разработке легенд геологических карт, корреляции разнофациальных толщ, расчленении осадочных последовательностей, вскрытых бурением при поисках нефти и газа и т. п. Важный вклад в разработку стратиграфических схем внесли палеомагнитный, изотопный, секвенсстратиграфический прочие методы, которые в последнее время широко используются сотрудниками Лаборатории.

Сотрудники Лаборатории работали и работают в различных районах Евразии и Америки, изучая разные по геологическому строению объекты в платформенных и складчатых областях (Европейская часть России, Сибирь, Арктика, Урал, Монголия, Алтае-Саянская область), в зонах перехода от океана к континенту (Дальний Восток. Япония, Аляска, Калифорния), в океанах и морях (Северная Атлантика - Исландия, Арктика - Шпицберген, Северная Пацифика, включая Командорские о-ва, Средиземноморье, Черное и Каспийское моря). Ими исследовались отложения различных типов палеобассейнов (океанических, окраинных, эпиконтинентальных), приуроченных часто к разным широтным зонам. Чрезвычайно важно, что собранные стратиграфические и палеонтологические материалы позволили переходить к палеогеографическим и палеобиогеографическим реконструкциям с рассмотрением изменений ареалов сообществ и таксонов и установление путей их миграций.

В результате составлены схемы зоогеографического районирования Евразии практически для всех периодов фанерозоя, а для ряда геологических эпох в глобальном масштабе. Многие из созданных схем приобрели широкое признание. Палеогеографические исследования дают возможность моделировать многие особенности обстановок прошлого, в частности, вертикальную и трофическую зональности древних бассейнов, морские течения, проливы, особенности седиментации и области сноса, и являются составной частью экосистемного анализа (В.В. Меннер, Х.С. Розман, М.Н. Чугаева, В.Г. Ганелин, А.Е. Шанцер, Ю.Б. Гладенков, В.А. Захаров, Н.Ю. Брагин, В.А. Аристов, О.А. Корчагин, К.Б. Баринов, Д.И. Витухин, М.А. Рогов). При этом решается одна из ключевых стратиграфических проблем, на которую всегда обращал внимание В.В. Меннер: увязка региональных данных, основанных на глубокой проработке конкретных материалов, с выявленными глобальными трендами геологических явлений.

В последние годы сотрудники Лаборатории работают над общими проблемами “Детальная стратиграфия морского фанерозоя разных палеобиогеографических провинций, мониторинг палеогеографических обстановок и экосистемных преобразований” и “Стратиграфия фанерозоя: использование следов биотических и абиотических событий как инструмента построения детальных стратиграфических схем нового поколения”. При этом конкретные стратиграфические разработки, основанные на региональных материалах, привлекаются к решению проблем общегеологического плана, в том числе одной из главных проблем геологии – проблемы естественной периодизации геологической истории Земли. Так, специалисты по палеозою, изучая последовательность и латеральные соотношения биофаций, участвуют в выявлении особенностей развития палеозойских океанов и вносят свой вклад в оценку мобилистических моделей. Специалисты по мезозою, помимо построения детальных позонных  схем сопоставления разрезов разных палеоширот и областей, уточняют палинспастические построения и вносят много нового в палеогеографические реконструкции океанических и эпиконтинентальных палеобассейнов и палеоклиматы. Наконец, биостратиграфы кайнозоя, кроме разработки детальных стратиграфических схем палеогена и неогена Голарктики (прежде всего, Северной Пацифики с ее обрамлением), делают много для расшифровки глобальных палеоклиматических и эвстатических флуктуаций, выявления основных этапов развития древних бассейнов и, в частности, шельфовых зон. В последние десятилетия возросла востребованность специалистов Лаборатории в различных производственных организациях (определение палеонтологических остатков) и в разных геологических проектах, в том числе тектонических, при производстве бурения и т.д.

Наряду с практической разработкой различных стратиграфических схем фанерозоя сотрудники Лаборатории особое внимание всегда уделяли теоретическим и методическим аспектам стратиграфии (В.В. Меннер, Ю.Б. Гладенков, Н.П. Михайлов, В.А. Захаров) - методам стратиграфического расчленения, оценке их возможностей, вопросам стратиграфической классификациии принципам составления стратиграфических схем разного масштаба. При этом принималось, что стратиграфические подразделения являются отражением (в определенной мере протоколами) определенных этапов геологической истории субглобального, регионального или местного значения. Каждый стратон имеет комплексную характеристику, обладая не каким-то одним (например, палеонтологическим), признаком, а рядом признаков (магнитная, экологическая, климатическая и другие характеристики), что в совокупности делает любой стратон уникальными неповторимым компонентом геологической летописи. При таком подходе стратиграфические шкалы рассматриваются как отражение последовательности геологических событий и этапности развития отдельных экосистем и биосферы в целом, а выделение стратонов опирается на принципы геоисторической концепции стратиграфии.

Одновременно с этим реализуются методы составления календарей геологических событий и явлений, что уже получило распространение за пределами России, и активно развиваются идеи “биосферной стратиграфии”как стратиграфии ископаемых (“былых”, по В.И. Вернадскому) биосфер или состояний биосфер прошлого с возможным влиянием на них не только земных, но и космических факторов (Ю.Б. Гладенков, В.А. Захаров, В.Г. Ганелин, О.А. Корчагин). Так как биосфера является сложной и самоорганизующейся системой, состоящей из отдельных экосистем, то в региональном масштабе стратиграфия выглядит как стратиграфия палеоэкосистем. Применение системного анализа вооружает биосферную стратиграфию новыми возможностями, а развитие такого подхода к стратиграфии рассматриваются в Лаборатории как перспективное стратегическое направление.
Специально следует отметить активное участие сотрудников Лаборатории в разработке Стратиграфического кодекса России (1992 г. и 2006 г.) и его последующих модификаций и в обсуждении новых версий Международного стратиграфического кодекса-руководства. В Лаборатории осуществлен перевод с английского языка на русский последнего варианта Международного стратиграфического руководства, что позволило широко познакомить с его идеями всю стратиграфическую общественность России (Ю.Б. Гладенков, О.А. Корчагин). Вместе с тем, из недр Лаборатории вышел ряд получивших широкую известность публикаций, посвященных общим теоретическим и методическим проблемам стратиграфии. Среди этих публикаций особое место занимает монография В.В. Меннера “Биостратиграфические основы сопоставления морских, лагунных и континентальных свит” (1962 г.), коллективные монографии “Пути детализации стратиграфических схем и палеогеографических реконструкций” (2001 г.), “Биосфера – экосистема – биота в прошлом Земли: палеобиогеографические аспекты” (2005 г.), а также монография Ю.Б. Гладенкова “Биосферная стратиграфия” (2004 г.).

Многие сотрудники Лаборатории вели и ведут большую организационную работу в российских и международных комитетах и комиссиях по стратиграфии, в том числе Межведомственном стратиграфическом комитете (МСК) нашей страны. В.В. Меннер и Ю.Б. Гладенков в разные годы входили в руководящие органы МСК в качестве заместителей председателя комитета, а В.А. Захаров, В.А. Аристов, Н.Ю. Брагин, В.Г. Ганелин, М.А. Рогов и С.В. Дубинина -  как председатели или члены его постоянных комиссий. В.В. Меннер в течение ряда лет входил также в руководящий состав Международного геологического союза и международной комиссии по стратиграфии (ICS), а Ю.Б. Гладенков является членом нескольких международных стратиграфических подкомиссий ICS. Активность сотрудников проявляется в их постоянном участии в Международных геологических конгрессах и различных совещаниях, что позволяет знакомить геологическую общественность России и других стран с новыми идеями и методами, которые разрабатываются в Лаборатории. В традициях Лаборатории - регулярное проведение семинаров, на которых обсуждаются как результаты конкретных работ, так и актуальные широкие проблемы стратиграфии. В 2005 году, когда исполнилось 100 лет со дня рождения академика В.В. Меннера, выдающегося геолога и стратиграфа ХХ века и создателя данной лаборатории, сотрудники Лаборатории подготовили специальные монографии “Биосфера – экосистема – биота в прошлом Земли: палеобиогеографические аспекты” и “Экосистемы кайнозоя Северной Пацифики”. В связи с этим юбилеем в Геологическом институте РАН была проведена Международная научная конференция “Проблемы стратиграфии начала XXI века: новые пути и подходы” с участием видных зарубежных и российских специалистов.
Многие специалисты Лаборатории принимают участие в международных геологических проектах вместе с коллегами из США, Японии, Индии, Англии, Австрии, Чехии, Китая, Норвегии и других стран. Международное сотрудничество в последнее время постоянно расширяется.

Отдельно следует сказать о педагогической деятельности сотрудников. Некоторые из них в течение многих лет читали и читают сейчас лекции в вузах (в частности, в МГУ, НГУ и МГРУ) и подготовили многих молодых специалистов через аспирантуру (В.В. Меннер, Ю.Б. Гладенков, В.А. Захаров, О.А. Корчагин, Н.Ю. Брагин). В настоящее время к этой работе подключается молодое поколение (М.А. Рогов, А.П. Ипполитов).

Наконец, следует специально отметить вклад стратиграфов Лаборатории в геологическую практику – их непосредственное участие в составлении геологических карт и в поиске минерального сырья с выявлением определенных стратиграфических уровней скопления полезных ископаемых. Это в частности относится к определению возраста древних отложений, которые вмещают залежи нефти, газа, угля, золота и фосфоритов в Западной Сибири, на Сахалине и Камчатке, на Северо-Востоке России, на Урале, в Алтае-Саянской области и Предкавказье.

Сотрудники Лаборатории постоянно имеют несколько (5-7) грантов РФФИ и других научных фондов, а также участвуют в Программах фундаментальных исследований Президиума РАН.