Глендониты – минералогические индикаторы древнего климата в мезозое Западной Сибири
22 октября 2026 г.
Учёные Геологического интитута РАН и ЗАО «Моделирование и мониторинг геологических объектов им. В. А. Двуреченского» представили первый анализ всех известных находок глендонитов в Западной Сибири. Исследование опубликовано в Journal of Palaeogeography.
Для того, чтобы установить особенности климата геологического прошлого, в настоящее время используются самые разные методы, например, связанные с изучением особенностей распространения древних организмов (многие из них, как мы знаем, обитали при определённых климатических условиях) и их химического состава (по соотношению лёгкого и тяжёлого стабильных изотопов кислорода в элементах скелета морских животных, или же по структуре ископаемых липидных мембран морских архей методом TEX86). Давно известны и минералогические индикаторы климата, такие как эвапориты или угли, но они дают довольно широкий диапазон обстановок и неприменимы к наиболее широко распространённым отложениям морского происхождения. Но есть минералогический показатель, который позволяет без проведения каких-либо трудоёмких исследований сразу установить, что температура на дне морского бассейна в то или иное время была сравнительно низкой (ниже 5–7 градусов Цельсия). Это – присутствие глендонитов, так называются псевдоморфозы кальцита по икаиту.
То, что глендониты образовывались в холодноводных условиях, по косвенным признакам установили ещё в начале ХХ века, ну а то, что глендониты – это псевдоморфозы кальцита по какому-то другому минералу, стало понятно сразу, как только они впервые были обнаружены в первой половине XIX века. Но вот какой минерал был исходным – долгое время оставалось непонятным. Лишь чуть менее 50 лет назад ленинградский литолог М. Е. Каплан (1977) предположил, что исходным минералом для образования глендонитов был икаит (описанный впервые незадолго до этого, в начале 60-х годов). Несколькими годами позже его догадка подтвердилась благодаря обнаружению на дне океана сростков икаита, морфологически идентичных глендонитам (Suess et al., 1982).
С тех пор накопилось довольно много информации о распространении глендонитов в отложениях протерозоя и фанерозоя, и не так давно российские исследователи смогли обобщить сведения о находках этих псевдоморфоз в фанерозое по всему миру (Rogov et al., 2021, 2023). Но некоторые регионы, где находки глендонитов были известны, оставались недостаточно изученными, и один из таких районов – Западная Сибирь. Дело в том, что юрские и нижнемеловые отложения (а именно в них в Арктике чаще всего встречаютcя глендониты) в Западной Сибири повсеместно перекрыты мощным осадочным чехлом и залегают на глубинах примерно от 1,5 до 5 и более км.
Западная Сибирь – один из основных нефте- и газодобывающих регионов России, а так как и нефтематеринские породы и месторождения сосредоточены как раз в юрских и меловых отложениях, то они вскрыты многими тысячами глубоких скважин. Но вот скважин с полноценным отбором керна уже меньше, а тех скважин, где при описании обращалось бы внимание на глендониты – уже совсем мало. Поэтому неслучайно, что впервые присутствие здесь глендонитов отметили совсем недавно (Злобина, 2005; Потапова, 2006). А между тем, Западная Сибирь – регион, важный для восстановления климата Арктики в юрском и меловом периодах, так как здесь осадконакопление в морских условиях шло в юре и раннем мелу на огромной площади и практически непрерывно.
Авторы данного исследования постарались обобщить все доступные данные по находкам юрских и меловых глендонитов в керне скважин Западной Сибири, основываясь как на собственном многолетнем опыте изучения керна, так и на сведениях, полученных от коллег, а также из публикаций и многочисленных отчётов. К счастью, глендониты имеют очень специфическую морфологию, и легко отличаются от других минеральных образований. Поэтому их можно с успехом идентифицировать по фотографиям продольно распиленного керна (а именно таков стандарт предоставления фотографий керна в геологических отчётах) или поперечных сколов керна (например, в работе Шимманский и др., 2024, рис. 11), даже если при описании они не отмечены. Кроме того, обращалось внимание на упоминание «звёздчатых стяжений кальцита» и других синонимов, используемых для обозначения глендонитов.
В результате удалось установить, что глендониты встречаются почти во всех ярусах средней и верхней юры, тогда как их меловые находки в основном ограничены интервалом от рязанского яруса до нижнего готерива, с единственным исключением в апте. Скважины, содержащие глендониты, расположены преимущественно в северо-восточной части Западной Сибири, севернее 59° с. ш. в современных координатах, что соответствует палеоширотам примерно от 51° с. ш. до 81° с. ш. Появление глендонитов в Западной Сибири совпадает со значительным региональным похолоданием в средней юре (байосский – келловейский века) и раннем мелу (рязанский – готеривский века). Напротив, в верхней юре глендониты встречаются нечасто. Они особенно редки в волжском ярусе, который представляет собой один из наиболее тёплых интервалов юры, несмотря на широкое развитие в это время глубоководных обстановок осадконакопления и тот факт, что этот интервал – один из наиболее детально изученных.
В течение средней юры Западно-Сибирская плита была покрыта мелководным эпиконтинентальным морем с глубинами от 25 до 100 м. Распространение глендонитов, по крайней мере в байосе и бате, контролировалось низкими придонными температурами, связанными с холодным климатом региона. К келловейскому веку в западной части бассейна сформировалась глубокая впадина (с глубинами до 200 м), которая сохранялась до конца готерива, и именно к ней приурочено большинство отмеченных находок. Глендониты, обнаруженные в верхнеюрских – нижнемеловых отложениях, указывают на низкие температуры придонных вод в более глубоких частях бассейна, что соответствует обстановке внешнего шельфа. Широкое распространение глендонитов в Енисей-Хатангской впадине (а в юре и мелу – Енисей-Хатангском проливе) на протяжении всего изученного стратиграфического интервала (от байоса до готерива), несмотря на относительно небольшие глубины осадконакопления в этом регионе, по всей видимости, объясняется влиянием холодноводных течений, поступавших из района моря Лаптевых в Западную Сибирь.
В течение почти 60 миллионов лет в юрском и меловом периодах в Западносибирском бассейне существовали условия, благоприятные для образования и сохранения глендонитов. При этом изменения палеогеографии бассейна, а также постепенное изменение положения Западной Сибири по отношению к Северному полюсу привели к тому, что со средней юры к раннему мелу находки глендонитов смещались в сторону всё более низких широт.
Работа подготовлена при поддержке гранта РНФ 24-27-00415.
Источник: ГИН РАН.
Метки: климат, ГИН РАН, история Земли