Г.Д. Исаев
Биоседиментология - это наука, изучающая роль организмов в осадочном процессе.
Предметом биоседиментологии является индивидуальный организм в соотношении с окружающей био- и абиотической средой, а также процесс его жизнедеятельности во всем многообразии его проявлений от начальной фазы в осадочной среде до литификации продуктов его деятельности.
По составу скелет породообразующих организмов может быть самый разнообразный [1]: кальцитовый, арагонитовый, кремнистый, железистый, фосфатнокремнистый, целестиновый и др.
Доминируют среди породообразователей группы организмов, которые образуют скелет за счет интенсивной секреционной деятельности.
Биокомпоненты - это все, что остается в осадочном бассейне после жизни организма. Это и мягкие ткани, и твердые скелетные образования, и продукты жизнедеятельности, и следы их воздействия. Наименование биокомпонентов (как и биофаций) опубликованы автором ранее [2], как и в целом авторская терминология по биоседиментологии.
Среди биокомпонентов можно установить две большие группы: автохтонная и аллохтонная [2]. Степень устойчивости скелетов к разрушению является главной характеристикой при классификации биокомпонентов. Именно по такому признаку R.N. Ginsburq [3] установил шесть типов скелетных образований: массивный, ветвистый, камерный, сегментный, корковый, спикуловый.
В составе основных биокомпонентов выделяется пять групп [2]: скелеты, фрагменты скелетов, эрокла- сты, глобоиды и биокласты. Среди фрагментов устанавливается два вида: аллофрагменты и автофрагменты. Среди биокластов выделяется два вида: осколки без признаков переноса и обломки с элементами транспортировки. Глобоиды могут быть и аллохтонными, т.е. перемещенными внутри места обитания организмов и за его пределы, и автохтонными, т. е. находящимися на месте обитания организма.
Организмы активно воздействуют на грунт: уничтожают первичную слоистость осадка, нарушают структуру зерен, измельчают и растворяют материал, образуют трубки и норы, вносят фекалии, способствуют началу цементации, обесцвечивают осадки, уменьшают либо увеличивают содержание органического вещества, влияют на ход диагенеза. Особое значение имеет увеличение ОВ в осадках как источника в последующем первичного углеродистого материала.
По роли в образовании пород породообразующие организмы разделяются на две большие группы: созидающие, или архитекторы, и разрушающие. Среди первых тоже выделяются две большие группы: стабилизаторы и конструкторы. Стабилизаторами называются организмы, которые, поселяясь на мягкий или слаболи- тифицированный субстрат, интенсивной секреционной деятельностью ограничивают его подвижность. Конструкторы - это группа бентосных прикрепленных организмов, которые, поселяясь на скальном субстрате, своей секреционной деятельностью создают положительные формы подводного рельефа. Среди группы разрушителей выделяется два типа породообразователей: дестабилизаторы и деструкторы. Дестабилизаторы - это организмы, которые активной жизнедеятельностью разжижают субстрат, взмучивают илистый осадок, делити- фицируя его, переводя продукты биоэрозии в водную среду. Деструкторы - это организмы, которые поселяются не в илистом осадке, а в скальном, скелетном и в литифицированном субстрате, разрушая его до класти- ки, переводя продукты деструкции в водную среду.
Все организмы, относящиеся к типу «конструкторов», характеризуются только жестким прикреплением к грунту и отличаются от жесткоприкрепленных стабилизаторов типом скелетов: массивный, спикуловый (каркасный), корковый и камерный. Среди организмов- конструкторов устанавливается две группы: с наружным скелетом и с внутренним скелетом. В состав первой группы включают формы с различным расположением скелетопродуцирующей ткани: экзосоматические конструкторы имеют как массивный (кишечнополостные, водоросли, мшанки и др.), так и корковый (кишечнополостные, водоросли, мшанки, строматолиты) тип скелета; инсоматические конструкторы имеют только камерный тип скелета, например рудисты, фо- раминиферы, брахиоподы, усоногие раки, гастроподы (Vermetus) и др. Внутрискелетные формы конструкторов характеризуются доминированием форм с массивным и спикуловым типом скелета, причем среди последних только формы с признаками каркаса (например, губки, сфинктозоа).
Типизация органогенных построек основывается на различном характере сочленения скелетов в пространстве, доминирующей форме рифостроящих организмов, интенсивности абразии и биоэрозии, текстурных и структурных особенностях.
Среди дестабилизаторов выделено две группы организмов: 1) онфаунная группа организмов - это организмы, копающие, роющие, перерабатывающие илистый осадок; 2) инфаунная группа организмов - это ведущие активный образ жизни на поверхности осадка.
Мы наблюдали породы (биотурбилиты), практически полностью переработанные илоедами и камнеточцами.
В состав поверхностных или онфаунных дестабилизаторов отнесены все группы организмов, ведущих активный образ жизни в области жизнедеятельности надповерхностного уровня.
Деструкторы в геологическом прошлом менее всего изучены только потому, что большинство из них не имело скелета и не могло литифицироваться и сохраниться в ископаемом состоянии. В составе деструкторов устанавливаются две самостоятельные группы организмов по способу воздействия на субстрат: 1) сверлильщики; 2) кластаторы.
В основе системы первичных биогенных структур лежит классификация А.Ф. Эмбри и И.Е. Кловэна [5], детально изложенная и популяризированная в монографии Дж. Уилсона [6].
Авторская система биогенных структур [2], как было сказано выше, базируется на разработках зарубежных исследователей и предполагает деление на две большие группы: аллохтонные (биокластиты) и автохтонные (био-фитолиты).
Группа аллохтонных биогенных структур, или био- кластитов, состоит из шести видов структур: мадстоун, вакстоун, пакстоун, грейнстоун, рудстоун. Эта группа структур разделяется на три типа, каждый из которых делится на два вида. Мы не будем особенно углубляться в характеристику этого класса биогенных структур - она дана у Дж. Уилсона [6] и А.Ф. Эмбри и И.Е. Кловэна [5].
Тип автохтонных биогенных структур, или фитобиолитов, разделяется на три крупных класса: баунд- стоуны, или каркасные, инфлаутстоуны, или субкар- касные, и биотурбилиты. Два последних класса структур установлены автором на основе собственных наблюдений. Баундстоуны и инфлаутстоуны формируются организмами-архитекторами, могущими создавать жесткокаркасные структуры (организмы-стабилизаторы и конструкторы), а биотурбилиты - результат энергичного воздействия на скальный, илистый, слабо- литифицированный и скелетный субстрат организмов- дестабилизаторов и деструкторов.
В классе баундстоунов четыре биогенные структуры: бафлстоун, байндстоун, фреймстоун и лайтстоун. Критерий различия очень простой - тип скелета основного каркасообразующего биокомпонента [2]. Для бафлстоуна характерен ветвистый, для байндстоуна - корковый, для фреймстоуна - массивный и для лайт- стоуна - камерный тип скелета.
Лайтстоун (англ. lightstone) в переводе означает «легкая порода» [7]. Термин предложен автором для обозначения биогенных каркасных структур, образованных организмами камерного типа, т. е. имеющих раковины.
Гидродинамика лайтстоунов слабо исследована. Большое значение имеет плотность захоронения (насыщенные и плотные ориктоценозы), а также наличие или отсутствие спарита, ила, либо присутствие корковых, обрастающих скелетов, стабилизирующих илистый осадок в межкомпонентном пространстве. Чем выше энергетика, тем плотнее захоронение скелетов в лайтстоунах, тем больше спарита и скелетов.
Инфлаутстоун (англ. infloatstoune) - биогенная структура, состоящая из инситных скелетов, не сочленяющихся друг с другом в пространстве и не образующих жесткий органогенный каркас. Отличается от фла- утстоуна тем, что большинство скелетных образований находятся в положении роста и захоронены на месте жизнедеятельности организмов [7]. Инфлаутстоун подразделятся на два крупных класса структур: скелетные и фрагментарные [2].
Биотурбилиты - новый тип в группе автохтонных (фито-биолитов) карбонатных пород. Это породы, образованные организмами-деструкторами и организмами-дестабилизаторами [7]. Это общее название для всех пород, испытавших существенное (до разрушения) воздействие биотурбаторов, различного таксономического состава. Среди этих организмов (кластато- ров, по автору) выделяются две группы: 1) организмы, скелетная часть которых распадается на элементы наподобие скелетов сегментного типа (например, Halimeda и альционарии); 2) организмы с внутренним сегментным и спикуловым скелетом. В результате деятельности деструкторов образуется два класса биогенных структур биотурбилитов: эрогермные и эрокласт- ные. Четыре другие класса биотурбилитов формируются организмами-дестабилизаторами: 1) на границе осадок - водная среда; 2) внутри илистого грунта.
Деятельность биотурбаторов внутри илистого либо песчаного осадка обычно носит упорядоченный, системный характер, поэтому эту группу биотурбилитов мы называем группой системных биотурбилитов. В их составе три класса: вихревые, форонидные (или трубчатые) и сложно связанные (или аэдисные).
Биогенные текстуры еще менее изучены, чем биогенные структуры.
Если понимать текстуру как соотношение в пространстве участков породы, имеющих моноструктур- ное, однородное, монокомпонентное строение, то большинство органогенных построек типа биогерм, биостром будет иметь одну текстуру: массивную - однородную с равномерными характеристиками распределения компонентов в трех измерениях.
В ядерной части органогенных сооружений доминируют различные модификации массивной - однородной - и иловастных текстур. К группе биоаккуму- лятивных текстур кроме двух последних следует относить и еще две: биоритмитная и калиптровая. Биорит- митная макротекстура образуется в областях, где «давление» или влияние настоящих осадков на биоаккумуляцию достаточно сильно и выражается в последовательном чередовании биогенных и механокластических отложений, а также сменой биоаккумулятивных поверхностей с инситной органикой.