Методика сбора и обработки палеонтологических материалов

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное
учреждение высшего образования

«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт наук о Земле

А. Н. ЛЕДНЕВ, О. С. БОНДАРЕВА 

МЕТОДИКА СБОРА И ОБРАБОТКИ 

ПАЛЕОНТОЛОГИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Учебное пособие на модульной основе 
с диагностико-квалиметрическим обеспечением

Ростов-на-Дону – Таганрог
Издательство Южного федерального университета
2018

Л39

УДК 561+562/569(075.8)
ББК 28.1я73 
       Л39

Печатается по решению кафедры общей и инженерной геологии 
Института наук о Земле Южного федерального университета 
(протокол № 5 от 23 января 2018 г.)

Рецензенты:
доктор геолого-минералогических наук, профессор кафедры 
месторождений полезных ископаемых Института наук о Земле Южного 
федерального университета Э. С. Сианисян;

кандидат геолого-минералогических наук, 
директор Филиала «АИИС – Ростов-на-Дону» Н. М. Хансиварова

Леднев, А. Н. 
Методика сбора и обработки палеонтологических материа- 
лов : учебное пособие на модульной основе с диагностико-квалиметрическим обеспечением / А. Н. Леднев, О. С. Бондарева ;  
Южный федеральный университет. – Ростов-на-Дону ; Таганрог : 
Издательство Южного федерального университета, 2018. – 126 с. 
ISBN 978-5-9275-2918-6

Учебное пособие составлено на модульной основе с диагностико-квалиметрическим обеспечением. Оно представляет собой совокупность  
отдельных разделов, объединенных в учебные модули и полностью  
освещающих содержание учебной дисциплины, включает проектные задания, тесты рубежного контроля и список литературы. В учебном пособии представлена картина органического мира прошлого; изложены  
общие положения и основные понятия палеонтологии. Пособие  содержит 
характеристику наиболее важных для геологии групп ископаемых организмов и диагностику основных таксонов различного ранга; позволяет 
определять ископаемый материал по сохранившимся остаткам разных 
форм сохранности (для этих целей дается морфология наиболее распространенных родов, которые встречаются в геологических отложениях). 
Предназначено для студентов геологических факультетов университетов и других вузов естественнонаучного профиля. Может быть использовано школьниками на занятиях в учреждениях дополнительного образования палеонтологического и общегеологического направлений.

УДК 561+562/569(075.8)
ББК 28.1я73 
ISBN 978-5-9275-2918-6   
 
    © Южный федеральный университет, 2018
© Леднев А. Н., Бондарева О. С., 2018
© Оформление. Макет. Издательство
Южного федерального университета, 2018

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение ....................................................................... 4
1. Типы сохранности ископаемых организмов 
и их значение ................................................................ 6
2. Принцип использования палеонтологической 
информации ................................................................ 12
3. Методика полевого изучения ископаемых 
остатков организмов .................................................... 16
3.1. Условия сохранения ископаемых 
органических остатков ............................................. 16
3.2. Поиск и полевые сборы ископаемых 
организмов .............................................................. 19
3.3. Первичная обработка палеонтологического 
материала ............................................................... 23
3.4. Предварительное определение органических 
остатков.................................................................. 27
3.5. Правила произношения латинских названий ........ 33
4. Система органического мира. 
Царство животные (Regnum Zoa (Animalia)) ................... 34
4.1. Подцарство простейшие, или одноклеточные 
(Subregnum Protozoa). Тип саркодовые 
(Phylum Sarcodina) ................................................... 34
4.2. Тип губковые (Phylum Spongiata) ........................ 36
4.3. Тип полухордовые (Phylum Hemichordata) ........... 37
4.4. Тип членистоногие (Phylum Arthropoda) .............. 38
4.5. Тип моллюски (Phylum Mollusca) ........................ 40
4.6. Тип иглокожие (Phylum Echinodermata) .............. 48
Задания для контроля остаточных знаний 
по истории развития Земли .......................................... 58
Тестовые задания ........................................................ 82
Тематический словарь .................................................121
Ключ ответов к тестовым заданиям ..............................123
Литература ................................................................124

ВВЕДЕНИЕ

Палеонтология изучает органический мир прошлого. Столь 
удачное название «палеонтология» (греч. palaios – древний; 
on, ontos – существо; logos – понятие, учение), хорошо отражающее суть науки о древних существах, предложил в 1822 г.  
французский зоолог А. М. Д. де Блэнвилль (1777–1850). 
Вскоре, в 1834 г., профессор Московского университета  
Г. И. Фишер фон Вальдгейм принял этот термин, хотя ранее 
он использовал название «петроматогнозия». Более того, он 
не только сам стал употреблять термин «палеонтология», но 
и всячески способствовал его внедрению в научную и учебную 
литературу. Поэтому Г. И. Фишера наравне с А. М. Д. де Блэн- 
виллем считают автором термина «палеонтология».
Первоочередной и важнейшей задачей исследований является установление нормальной последовательности и взаимоотношений толщ горных пород, слагающих данный район.
Наблюдающаяся в осадочных толщах смена комплексов 
ископаемых животных и растений обусловлена изменением 
во времени условий среды обитания и необратимой эволюцией 
органического мира. Последний фактор и определяет значение органических остатков для стратиграфии.
Быстрота эволюционных изменений организмов различна, 
они по-разному реагируют на изменение внешних условий,  
и поэтому остатки их в непрерывных разрезах занимают неравные интервалы.
Ограниченность вертикального распространения остатков  
в разрезе является одним из обязательных требований к руководящим ископаемым. Важно также, чтобы эти ископаемые 
имели широкое географическое распространение, часто встречались в породах и обладали достаточно хорошей сохранностью.
Палеонтологический материал позволяет различным образом проводить в разрезах стратиграфические границы. Можно 
руководствоваться появлением новых форм, исчезновением 
старых и расцветом организмов, на что указывает обилие их 

Введение

остатков в отложениях. Во всех случаях следует учитывать, 
что у различных групп эти стадии развития обычно не совпадают.
Наиболее важны для расчленения остатки быстро эволюционировавших организмов, причем особую ценность представляют те из них, которые образуют четкие филогенетические 
ряды (т. е. ряды родственных, последовательно сменяющих 
друг друга во времени форм).
Большинство ископаемых остатков организмов прошлых 
геологических эпох определяется макроскопически. Для 
уточнения деталей строения скелета делаются разрезы, пришлифовки, отпечатки.
Ценность ископаемых остатков определяется не только 
распространенностью во времени и в пространстве, но и особенностью приуроченности к конкретным типам горных пород и темпам их эволюции.
Группы ископаемых организмов позволяют проводить детальное расчленение разрезов и осуществлять подробную их 
корреляцию. Данные используются в комплексе исследований.
В определенных регионах эти организмы имеют важнейшее значение для стратиграфии, так как являются руководящими формами и позволяют проводить палеогеографические 
реконструкции обстановок осадконакопления, так как являются хорошими индикаторами среды. 
Мы приносим глубокую благодарность всем исследователям, трудами которых воспользовались при написании учебного пособия: А. С. Бякову, О. Б. Бондаренко, В. В. Друщицу, Н. В. Безносову, И. И. Акимушкину, И. А. Михайловой  
и многим другим.
Контрольные вопросы и тестовые задания составлены  
с учетом специфических особенностей строения геологических полигонов и включают вопросы, охватывающие основные разделы геологических знаний.

1. ТИПЫ СОХРАННОСТИ ИСКОПАЕМЫХ ОРГАНИЗМОВ 
И ИХ ЗНАЧЕНИЕ

При палеонтологических исследованиях особое внимание 
уделяется типам сохранности ископаемых организмов, которые зависят как от состава скелета, так и от специфики процесса окаменения, или фоссилизации.
Гибель и последующее захоронение организмов сопровождаются воздействием различных факторов среды. Они проходят все процессы диагенеза, т. е. физических и химических 
преобразований, при переходе осадка в породу, в которую они 
заключены.
После гибели организма в первую очередь разрушаются мягкие ткани, затем начинается заполнение пустот скелета вмещающим осадком или минеральными соединениями. Иногда пустоты скелета подвергаются пиритизации, ожелезнению, часто 
в них возникают друзы и щетки кальцита, аметиста, флюорита, галенита и т. д. Ископаемые скелеты нередко оказываются 
заключенными в фосфоритовые конкреции. При фоссилизации 
скелеты подвергаются перекристаллизации, приводящей к более устойчивым минеральным модификациям. Например, арагонитовые раковинки преобразуются в кальцитовые. Нередки 
случаи минерализации, когда первичный химический состав 
скелета изменяется (псевдоморфозы). Так, известковые раковины частично или полностью замещаются водным кремнеземом, и наоборот. Также наблюдаются фосфатизация, пиритизация и ожелезнение минеральных и органических скелетов.
Растения при фоссилизации обычно разрушаются полностью, чему способствуют процессы гниения и брожения. Тем 
не менее ископаемые растения обнаружены начиная с докембрия. Чаще всего от растений сохраняются обугленные остатки листьев. Нередко при фоссилизации растительные ткани 
замещаются различными минеральными соединениями, чаще 
всего кремнеземом, карбонатом и пиритом.
В зависимости от полноты сохранности и своеобразия 
остатков выделяют следующие категории ископаемых: суб

1. Типы сохранности ископаемых организмов и их значение

фоссилии, эуфоссилии, ихнофоссилии, копрофоссилии, хемофоссилии (О. Б. Бондаренко, И. А. Михайлова и др.).
Субфоссилии (лат. sub – под, почти) представлены ископаемыми (почти ископаемыми), у которых сохранился не 
только скелет, но и слабоизмененные мягкие ткани. Для растительных остатков используют термин «фитолеймы» (греч. 
phyton – растение, leimma – остаток). Это в различной степени измененные растительные остатки, сохраняющие клеточную структуру. К субфоссилиям относятся фитолеймы из 
четвертичных отложений – семена, орехи, шишки хвойных, 
древесина, захороненные в торфяниках. Более измененные 
фитолеймы являются эуфоссилиями. К субфоссилиям принадлежат и уникальные находки некоторых животных этого времени, например мамонты, носороги и птицы. Консервантами 
для таких ископаемых являются вечная мерзлота, различные 
битумы, вулканические пеплы, эоловые пески. Считалось, 
что и янтарь является превосходным консервантом, однако  
в янтаре не сохраняются мягкие ткани. Вместе с тем ископаемые в янтаре (и растения, и животные) полностью сохраняют 
свою форму, что позволяет тщательно изучить их внешнюю 
морфологию. Но попытка извлечь объект заканчивается тем, 
что все содержимое рассыпается в пыль. Значительно реже 
субфоссилии встречаются в отложениях более древних, чем 
четвертичные.
Эуфоссилии, или эвфоссилии (греч. еu – хорошо, настоящий), представлены целыми скелетами или фрагментами скелетов и их дискретными элементами, а также отпечатками 
и ядрами. Скелеты являются основными объектами палеонтологических исследований. Скелетные остатки имеют минеральный или органический состав. Это раковины и скелеты 
животных, оболочки бактерий и грибов, а также органические остатки листьев, семян, плодов, спор и пыльцы. Особо 
следует сказать о фитолеймах, представленных в различной 
степени обугленными остатками листьев, древесины, семян, 
плодов, спор и пыльцы.

1. Типы сохранности ископаемых организмов и их значение

Иногда используется термин «органикостенные микрофоссилии», к которым относятся оболочки бактерий и грибов, 
нитчатых цианобионтов, а также споры и пыльца. Размеры 
таких фоссилий менее 100 мкм. Органикостенные микрофоссилии могут иметь очень хорошую сохранность даже в докембрийских отложениях. Термин «органикостенные» можно 
распространять и на макроостатки.
Многие эуфоссилии сохраняют информацию не только о 
мягких частях организма и его функциональных системах, 
таких как кровеносная, половая, проводящие пучки растений 
и др., но и об образе жизни и биогеохимических процессах.
Ихнофоссилии (греч. ichnos – след) представлены следами 
жизнедеятельности ископаемых организмов. Чаще всего они 
сохраняются в виде отпечатков, реже в виде слабообъемных 
образований. К ихнофоссилиям относят следы ползания и зарывания членистоногих, червей, двустворок; следы выедания, 
норки, ходы и следы сверления губок, двустворок, членистоногих; следы передвижения позвоночных.
Копрофоссилии (греч. kopros – помет, навоз) состоят из продуктов жизнедеятельности ископаемых организмов. Они имеют объемный характер, сохраняясь в виде валиков, желваков, 
конкреций, холмиков, столбиков и даже пластовых тел. Термин «копрофоссилии» был предложен в 1989 г. в учебнике 
«Общая палеонтология». За основу взято название «копролиты», введенное в научную литературу свыше 150 лет назад и 
обозначающее «окаменевшие экскременты животных» [Палеонтологический словарь, 1965].
К наиболее типичным копрофоссилиям относятся конечные продукты пищеварения илоедов и позвоночных животных; во второй группе копрофоссилий могут сохраняться 
непереваренные остатки других животных и растений. Копрофоссилии илоедов представлены валиками и ленточками, 
которые на первый взгляд как будто не отличаются от окружающей породы. Но, пройдя через кишечник илоеда, осадок 
обогащается кальцием, железом, магнием, калием и фосфо

1. Типы сохранности ископаемых организмов и их значение

ром. В результате копрофоссилии илоедов приобретают более 
светлый или, наоборот, более темный, нередко красноватый 
оттенок, что и отличает их от окружающей породы. Процесс 
переработки осадка илоедами и биофильтраторами называют 
биотурбацией. Большинство осадочных отложений настоящего и прошлого проходит биотурбацию. Конечные продукты биотурбации и следы жизнедеятельности иногда называют биоглифами.
К хемофоссилиям (греч. chemie – химия) относят органические ископаемые биомолекулы бактериального, цианобионтного, растительного и животного происхождения. Хемофоссилии сохраняют химический состав биомолекул, позволяющий 
определить систематическое положение исходного организма, 
но не его морфологию. Изучение химического и таксономического разнообразия хемофоссилий тесно связано с проблемами 
возникновения и развития жизни, а также с происхождением 
горючих ископаемых, особенно нефти. Биологический фактор в формировании нефти долгое время отрицали, считая ее 
только хемогенной. Успехи в изучении хемофоссилий доказывают обратное. Хемофоссилии являются объектом изучения 
биохимии и молекулярной палеонтологии.
Иногда ископаемые образуют псевдофоссилии (греч. pseu- 
dos – ложь) – несвойственные минеральному веществу ложные 
формы. Псевдофоссилии, или ложные фоссилии, обязаны своим происхождением различным механическим, физическим и 
химическим процессам, воздействовавшим на осадочную породу во время ее образования, диагенеза или выветривания. 
В последнем случае более твердые минеральные образования 
резко выделяются на фоне мягкой породы. Псевдофоссилии 
главным образом связаны с конкрециями (лат. concreto – концентрирование; процесс, состоящий в том, что минеральные 
растворы, осаждаясь, образуют неправильные линзообразные, 
шарообразные или узловатые агрегаты), инфильтрацией (просачивание растворенных веществ и цементация ими породы) 
и с воздействием процессов выветривания.

1. Типы сохранности ископаемых организмов и их значение

Геологу и палеонтологу довольно часто приходится иметь 
дело с объектами, систематическая принадлежность которых к той или иной группе организмов неясна, и более того, 
даже не всегда доказуема вообще принадлежность к остаткам  
организмов. Все подобные остатки принято называть проблематикой. Существует, однако, несколько разных пониманий 
этого термина. Большинство палеонтологов понимает под проблематикой любые остатки организмов, для которых нельзя 
указать точной принадлежности к тому или иному классу  
и даже типу. Это могут быть единичные, совершенно непонятные формы, иногда части скелета, не дающие полного представления о целом скелете; отдельные роды, иногда 
группы родов, условно объединяемые в семейства и даже отряды неизвестного систематического положения. При таком 
понимании проблематики в нее входят также различные следы жизнедеятельности организмов (следы ползания, норки  
и т. д.). Это понимание столь широко вошло в науку, что выпускаются даже целые сборники, содержащие описание различных групп организмов, в названии которых стоит слово 
«проблематика», например «Проблематики палеозоя и мезозоя» и «Проблематики фанерозоя» [Друщиц, 1974; и др.].
На сохранность организмов и их значение в геологии влияют особенности химического состава и породообразующее 
и рельефообразующее значение.
Породообразующими называются ископаемые, которые 
составляют 30–40 % и более от общего объема отложений. 
В образовании органогенной породы принимают участие 
как скелетные остатки, так и продукты жизнедеятельности,  
т. е. эуфоссилии и копрофоссилии. Иногда такие породы называют биолитами. Непременным условием породообразования является «скученный» характер обитания организмов.
Состав скелетов ископаемых может быть минеральным, 
минерально-органическим и органическим. Среди минеральных скелетов наиболее распространены известковые, кремневые и фосфатные, образующие соответствующие по составу 

1. Типы сохранности ископаемых организмов и их значение

породы. Особенно много органогенных пород известкового  
(= карбонатного) состава (СаСО3): известняки, мергели, писчий мел, первичные и вторичные доломиты [Михайлова, 
Бондаренко, 1997; и др.]. Для названия органогенных пород,  
в отличие от хемогенных, используют прилагательное от латинского (греческого) названия той группы организмов, которая является основным породообразователем. Среди органогенных известняков и мраморов, образованных скелетами 
животных, наиболее распространены фораминиферовые, коралловые, строматопоровые, археоциатовые, губковые, серпулитовые, гастроподовые (птероподовые, спирателловые и др.), 
цефалоподовые, остракодовые, мшанковые, брахиоподовые 
и криноидные. Известковые породы, состоящие из скоплений 
раковинок двустворок, обычно называют ракушечниками (ракушниками), устричными горизонтами, рудистовыми известняками [Богоявленская, 1990].
Скопления костей и скелетов позвоночных называют нейтрально – «костеносные слои». Растения, имеющие карбонатные скелеты, дают начало известнякам – водорослевым, литотамниевым, харовым и кокколитовым (писчий мел). Органогенные известняки могут возникать и как конечные продукты 
жизнедеятельности цианобионтов и бактерий. От них остаются слоистые пластовые, желваковые, столбчатые, концентрические и «фигурные» образования – строматолиты, онколиты 
и катаграфии [Бондаренко, Михайлова, 1984].
Органические скелеты построены в основном углеводами, 
белками и жирами. Среди органических скелетов наиболее 
распространены хитиновые, хитиноподобные, шелкоподобные 
(спонгин), роговые и целлюлозные. Они образуют оболочки 
бактерий и цианобионтов, панцири, раковины и скелеты животных, а также ткани, оболочки спор и пыльцы растений.  
В органическом породообразовании самую большую роль 
играют высшие растения. Их массовые скопления при определенных процессах захоронения приводят к возникновению горючих ископаемых (каустобиолитов), таких как торф, уголь,