История Лаборатории
Лаборатория микропалеонтологии - одна из первых лабораторий, созданных в Геологическом институте РАН. Ее основы и традиции были заложены профессором Д.М. Раузер-Черноусовой - создателем отечественной микропалеонтологической школы. Начав работать в ГИН РАН в 1934 г., Д.М. Раузер-Черноусова сразу же организовала лабораторию микрофауны, которой бессменно руководила почти 40 лет (с 1934 до 1970 г.). Первоначально состав Лаборатории состоял из ближайших соратников и учеников Дагмары Максимилиановны - Е.А. Рейтлингер, Г.Д. Киреевой, О.А. Липиной, С.Ф. Щербович, Е.Л. Кулик, позже М.Н. Соловьевой, и исследования были сосредоточены на разработке по фораминиферам зональных шкал для верхнепалеозойских отложений Европейской части СССР. Микропалеонтологический метод таил в себе громадные потенциальные возможности и вскоре продемонстрировал колоссальное значение для решения научных проблем как фундаментального, так и прикладного значения. Примером такой неразрывной связи науки и геологической практики в исследованиях Лаборатории явилась разработка новой стратиграфической схемы каменноугольных отложений Волго-Уральской нефтегазоносной провинции и обоснование точной датировки продуктивных горизонтов.
В число важнейших научных проблем, которые в предвоенные и первые послевоенные годы разрабатывались Д.М. Раузер-Черноусовой и ее школой, входили разработка критериев систематики фораминифер, установление периодичности и этапности их развития, а также использование полученных результатов обоснования дробных (зональных) биостратиграфических шкал и корреляции разнофациальных отложений. При этом большое значение придавалось анализу как экологических особенностей существования фузулинид, так и выявлению их изменчивости (в том числе внутривидовой), составу и структуре фораминиферовых сообществ в отложениях и бассейнах разного типа.
В рамках разработки этих проблем Е.А. Рейтлингер - ученица и соратник Дагмары Максимиллиановны – провела изучение этапности развития нижнекаменноугольных фораминифер и смены их комплексов на границах крупных стратонов. Полученные выводы были подкреплены анализом материалов более широкого масштаба, полученных для верхнего девона, среднего карбона, верхней перми и триаса. Существенным вкладом в изучение систематики фораминифер и расчленение нижнего карбона явились работы О.А. Липиной. Ею были впервые выделены видовые зоны фораминифер для турнейских отложений Европейской части СССР. Огромен вклад М.Н. Соловьевой, талантливого микропалеонтолога и стратиграфа, в создание Единой зональной шкалы среднего карбона СССР, построенной с учетом местных локальных зон различных регионов. При этом М.Н. Соловьева продемонстрировала не только широкий кругозор и умение подняться до философских обобщений, но и неординарность научного мышления.
Одной из актуальных задач, стоявших перед сотрудниками Лаборатории в 1950-1970-ые годы, было изучение стратиграфии верхнего карбона и нижней перми. Работы Д.М. Раузер-Черноусовой, С.Ф. Щербович и Г.Д. Киреевой, проведенные совместно с исследователями других институтов, позволили разработать зональные схемы по фузулинидам для касимовского, гжельского и ассельского ярусов. Эти схемы были позднее приняты МСК для всей Восточно-Европейской платформы. В 1960-1970-ые годы М.Н. Соловьева, Э.Я. Левен и С.Ф. Щербович установили возможность прослеживания почти всех восточноевропейских фузулинидовых зон карбона в среднеазиатскую часть Тетиса и показали, что усиливающийся вверх по разрезу эндемизм фузулинидовых сообществ определяет необходимость построения самостоятельной стратиграфической шкалы для пермских отложений Тетиса. В 1960-ые годы Э.Я. Левеном была начата разработка такой шкалы, и через десяток лет им была обоснована детальная шкала расчленения перми по фузулинидам для Тетической области. Перечисленные исследования составили прочную основу для создания зональных схем всех отделов каменноугольной и пермской систем. Посвященные им 18 монографий и множество статей, опубликованных в 1948-1970 гг. составляют золотой фонд исследований фораминифер и стратиграфии позднего палеозоя. В последующие годы предложенные дробные биостратиграфические и зональные схемы претерпевали лишь уточнения и дополнения.
Велика роль Лаборатории и в организации в 1950-ые годы микропалеонтологических исследований в различных научных и производственных организациях всей страны и в концентрации усилий отдельных коллективов и групп специалистов на решении наиболее насущных проблем. Для обеспечения доступа широкого круга исследователей к микропалеонтологической информации были созданы видовые картотеки фораминифер (первоначально преимущественно палеозойских), а в 1954 г. на базе Лаборатории Д.М. Раузер-Черноусовой создана Комиссия по микропалеонтологии, в задачи которой входила координация всех микропалеонтологических работ, ведущихся в центральных и периферийных организациях бывшего СССР, проведение рабочих коллоквиумов, разработка и внедрение новых методик исследований, широкий обмен научной литературой. Как председатель Комиссии, которую она возглавляла около 40 лет, Д.М. Раузер-Черноусова инициировала серийное научное издание «Вопросы микропалеонтологии». Бессменным секретарем Комиссии и великолепным научным редактором тридцати опубликованных выпусков «Вопросов микропалеонтологии» была Т.П. Бондарева. Это издание получило широчайшее научное признание у нас в стране и за рубежом, поскольку в нем публиковались выполненные на высоком научном уровне важные обобщения, освещались новые достижения в решении вопросов биостратиграфии, морфологии, филогении и систематики простейших.
Палеозойские фораминиферы долгое время оставались главным объектом исследований лаборатории, но время шло, ставились новые задачи, расширялся как стратиграфический диапазон, так и география изучения фораминифер. Поэтому в 1950-ые годы в ГИНе начались исследования микрофауны юры, мела, палеогена и неогена, и в Лаборатории появились специалисты по фораминиферам мезозоя-кайнозоя В.Г. Морозова, М.Я. Серова, К.И. Кузнецова, В.А. Крашенинников. При этом исследования приобрели глобальные масштабы, охватив Крымско-Кавказскую область, Среднюю Азию, Дальний Восток, Восточное Средиземноморье, осадки и микробиоты Мирового океана.
Разработке зональной стратиграфии юрских отложений Восточно-Европейской и Тетической областей по фораминиферам и проблемам палеобиогеографии этого этапа геологической истории были посвящены исследования К.И. Кузнецовой. Ею были намечены основные пути и закономерности эволюции тропических фораминифер, проведено сравнение их с представителями бореальных фаун. Значительно позже, уже в 1990-ые годы наряду с фораминиферами в юрских бассейнах Восточного Средиземноморья стали изучаться сообщества остракод, на основании которых М.Р. Добровой была разработана зональная схема юрских отложений Сирии.
Существенный вклад в познание микрофауны мела и палеогена внесли работы В.Г. Морозовой, более 30 лет проработавшей в Лаборатории. Принципиальное значение имели результаты проведенного ею изучения фораминифер маастрихта-дания и оценки стратиграфического положения датского яруса. Опубликованные В.Г. Морозовой безукоризненно точные описания меловых таксонов фораминифер всех рангов не претерпели каких-либо дополнений и изменений в течение более 40 лет. Существующие представления о зональной стратиграфии и корреляции кайнозоя Дальнего Востока неразрывно связаны с именем еще одного сотрудника Лаборатории, замечательного стратиграфа, палеонтолога и геолога с огромным опытом - М.Я. Серовой. Ее исследования создали основу зонального расчленения по фораминиферам кайнозойских отложений одного из наиболее труднодоступных регионов России - Дальнего Востока, Камчатки и Сахалина * .
Новый этап в микропалеонтологических исследованиях мезозоя-кайнозоя наступил в конце 1960-ых – начале 1970-ых годов. Он связан с поступлением массового материала глубоководного бурения в океанах. В эти годы (с 1970 до 1989 г.) Лабораторию микропалеонтологии возглавил В.А. Крашенинников, один из ведущих микропалеонтологов России, ученый с мировым авторитетом в стратиграфии кайнозоя. Он внес выдающийся вклад в разработку и научное обоснование приоритетного научного направления «Глобальные корреляции», в частности, в развитие стратиграфии и микропалеонтологии меловых и кайнозойских отложений. В период руководства В.А. Крашенинниковым Лабораторией микропалеонтологии и Сектором стратиграфии в ГИНе кайнозойская микропалеонтологическая тематика оформилась в отдельное научное направление. Были начаты новые исследования по изучению различных групп фауны и флоры с целью анализа строения осадочных толщ в океанических, открытых и полузамкнутых морских бассейнах кайнозоя. В сферу интересов биостратиграфов, кроме традиционных фораминифер, были вовлечены и другие группы микроорганизмов - наннопланктон, позже радиолярии, диатомеи, конодонты, остракоды. По времени это совпало с появлением электронной микроскопии, давшей уникальную возможность изучения микрообъектов. Тематика исследований значительно расширяется, начинается следующий этап в жизни Лаборатории микропалеонтологии.
Совместные усилия российских микропалеонтологов, среди которых видное место занимают специалисты из ГИНа, под руководством В.А. Крашенинникова, привели к созданию и активному практическому использованию зональных шкал кайнозоя по бентосным и планктонным фораминиферам, наннопланктону, радиоляриям и диатомеям. Крупные обобщения по стратиграфии, микропалеонтологии, палеогеографии и климату кайнозоя разных широт получили широкое научное признание (исследования Н.Г. Музылева, И.Е. Хохловой, Т.В. Орешкиной, Э.П. Радионовой).
К концу 80-х годов зональные шкалы мезо-кайнозоя по основным группам микрофауны и микрофлоры были в той или иной степени разработаны. Используя их как основу, стало возможным перейти на новый, более высокий уровень исследований – разработку событийной шкалы мезозоя и кайнозоя. Лабораторию микропалеонтологии в эти годы (с 1989 по 1998 гг.) возглавлял Н.Г. Музылев. Разработка событийной шкалы началась с геологической летописи палеогена Крымско-Кавказской области и Средней Азии. Было доказано, что процесс седиментации в этих регионах регулировался, прежде всего, эвстатическими колебаниями, а связанные с наиболее обширными трансгрессиями аноксические события могут рассматриваться как идеальные реперы. Некоторые из впервые выявленных Н.Г. Музылевым на обширной территории Юга СССР геологических событий оказались проявлениями глобальных и субглобальных палеоэкологических кризисов (как, например, Палеоцен-Эоценовый Термальный Максимум), существенно повлиявшими на эволюцию биосферы. Изучением этих событий в настоящее время занимаются геологи разных специальностей многих стран Мира. Эта тематика также является одной из основных в лаборатории микропалеонтологии ГИН РАН.
В настоящее время Лаборатория микропалеонтологии ГИНа включает 10 научных сотрудников. С 1998 г. Лабораторией заведует Н.В. Горева. Проводимые микропалеонтологические исследования отличаются комплексным подходом к изучению стратиграфии с охватом наиболее важных групп микробиоты: фораминифер и конодонтов для палеозоя, фораминифер, наннопланктона и радиолярий для мезозоя, фораминифер, наннопланктона и диатомей для кайнозоя. Работы ведутся по двум основным направлениям: 1) Выявление этапов эволюции различных групп микробиоты, биотические кризисы прошлого и их связь с абиотическими изменениями природной среды, и 2) Совершенствование и детализация схем расчленения, обоснование и корреляция границ на основании комплекса биостратиграфических и седиментологических методов. Такой подход к проблеме позволяет разрабатывать стратиграфию и корреляцию отложений, накопившихся в бассейнах разного типа и в разных широтно-климатических зонах, подходя, таким образом, к решению вопросов событийной стратиграфии в глобальном масштабе.
Наряду с разработкой мезо-кайнозойских проблем в Лаборатории продолжались исследования, направленные на детализацию биостратиграфических схем верхнего палеозоя, теоретическое и практическое обоснование объемов стратонов различного ранга и выработка общих принципов их обоснования. Это направление приобрело особую актуальность в связи с развернутыми Международной комиссией по стратиграфии МСГН работами по модернизации ярусной шкалы каменноугольной и пермской систем, обоснованию границ ярусных подразделений и выбору точек их глобальных стратотипов. Для закрепления в новой глобальной шкале ярусов морского карбона России, имеющих несомненный приоритет, необходимо детальное изучение их стратотипических и опорных разрезов. Детализация и взаимная увязка фораминиферовой и конодонтовой зональных шкал карбона и перми Восточно-Европейской платформы, Урала и Тетической области составляет основное содержание работ по верхнему палеозою (Э.Я. Левен, Н.В.Горева, Т.Н. Исакова, Т.В. Филимонова). В процессе этих работ за последние годы достигнут значительный прогресс в комплексном обосновании московского, касимовского и гжельского ярусов, значительно детализированы и скоррелированы зональные шкалы этих ярусов по конодонтам и фораминиферам, совместно с сотрудниками ПИН РАН разработана новая схема расчленения московского и касимовского ярусов и обоснована их глобальная корреляция. Полученные материалы позволили уточнить унифицированную региональную стратиграфическую схему верхнего карбона (Пенсильвания) Восточно-Европейской платформы и обосновать московский и касимовский яруса в качестве подразделений Международной стратиграфической шкалы карбона. В настоящее время в рамках международных рабочих групп по установлению лимитотипов границ продолжаются работы по обоснованию гжельского яруса, по совершенствованию пермской шкалы на основе динамики и этапности развития фузулинид и по корреляции субглобальной и тетической ярусных шкал этой системы.
Вторым возрастным интервалом, который традиционно изучается в Лаборатории, является мезозой.
Проблемами детализации верхнемеловой зональной шкалы по фораминиферам на материале разрезов Русской платформы в течение ряда лет занимается В.Н. Беньямовский. На основе изучения и сопоставления комплексов бентосных фораминифер им предложена схема периодически возникающих в течение верхнемеловой эпохи морских проливов, соединяющих бореальную и тетическую области, по которым происходила миграция микробентоса.
Л.Г. Брагина занимается изучением эволюции радиолярий в позднемеловую эпоху и ее связи с различными факторами среды (палеоклиматическими изменениями, эвстатическими колебаниями уровня моря и другими абиотическими событиями). Параллельно ведутся исследования по морфологии, систематике и монографическому описанию рядиолярий позднего мела. На этой основе ею разрабатывается детальная зональная стратиграфия верхнемеловых отложений Крыма, Кавказа и Восточного Средиземноморья по радиоляриям.
Изучение наннопланктона, проведенное в последние годы Е.А. Щербининой, позволило впервые расчленить ряд разрезов меловых отложений Крыма и Восточного Кавказа на основе дробной зональной шкалы по наннопланктону, что позволяет проводить широкомасштабные корреляции отложений и запечатленных в них геологический событий. Одним из наиболее интенсивно развивающихся в настоящее время направлений геологической науки является изучение палеоэкологических кризисов мезезоя и кайнозоя, поскольку по многим параметрам эти события были сходны с происходящим в настоящее время антропогенным потеплением климата. Работами Е.А. Щербининой (совместно с Ю.О. Гавриловым, Лаборатория литологии и геохимии осадочных бассейнов) была выявлена полная последовательность этих событий (таких, например, как Меловые Аноксические события) в непрерывных разрезах Восточного Кавказа, проведена их корреляция с событиями, установленными в других районах Мира, показан характер изменений в составе, численности и соотношении видов наннопланктона в ходе палеоэкологических перестрок.
Третьим, наиболее молодым этапом эволюции биосферы, который привлекает пристальное внимание сотрудников Лаборатории, является кайнозой. Здесь исследования направлены на выявление биотических и абиотических событий на границах ярусов палеогена и неогена, корреляцию зональных шкал по различным группам микрофауны, обитавшим в эпиконтинентальных морях и океанах кайнозоя, а также на реконструкцию палеогеографических связей и палеосреды океанических, открытых и полузамкнутых морских бассейнов. Результаты этих исследований отражены в крупных монографиях В.А. Крашенинникова и в многочисленных статьях Э.П. Радионовой, В.Н. Беньямовского, Т.В. Орешкиной, Е.А. Щербининой, Н.Г. Музылева и С.И. Ступина. Сильной стороной этих публикаций является комплексность подхода к решению поставленных проблем. Одним из ярких доказательств сказанного является тот факт, что именно работы кайнозойской группы Лаборатории микропалеонтологии послужили основой стратиграфических схем нового поколения для нижнего палеогена Европейской части России и Западной Сибири. На основе точной корреляции перерывов и литологических измений в палеогеновых последовательностях были выявлены основные трансгрессивно-регрессивные циклы в палеогеновой летописи Северо-Восточного Перитетиса, что может послужить основой секвентного анализа. Достигнуты значительные успехи в понимании специфики развития кремневой и карбонатной микробиоты в периоды биотических кризисов на рубежах мела и палеогена, палеоцена и эоцена в разнофациальных отложениях эпиконтинентальных бассейнов Северо-Восточного Перитетиса. Существенный вклад внесен сотрудниками лаборатории в развитие стратиграфии палеогена и неогена Дальнего Востока. Изучение фораминифер (С.И. Ступин, В.Н. Беньямовский), наннопланктона (Е.А. Щербинина) и диатомей (Т.В. Орешкина) позволило впервые точно датировать и провести зональное расчленение многих сложно построенных толщ Качатки и Сахалина.
Нет возможности детально рассмотреть весь огромный объем информации, полученный микропалеонтологами ГИНа к настоящему времени. Достаточно сказать, что сотрудниками Лаборатории опубликовано более 50 монографий и многие сотни научных статей. Результаты этих исследований неоднократно докладывались на российских и международных конференциях и конгрессах, а основополагающие статьи и монографии переведены и изданы за рубежом. Многие исследования ведутся в тесном сотрудничестве с другими лабораториями ГИНа, а также с сотрудниками ПИН РАН, МГУ, Института Океанологии РАН, ВСЕГЕИ и других организаций в рамках неформализованных рабочих групп. Все сказанное позволяет думать, что Лаборатория микропалеонтологии ГИНа будет существовать долгие годы, сохраняя свою научную монолитность, расширяя научные интересы и совершенствуя подходы к решению актуальных проблем.