|
КОЛЕБАНИЯ УРОВНЯ МОРЯ И ФОРМИРОВАНИЕ ЛЕДОВОГО КОМПЛЕКСА ПОРОД НА ПОБЕРЕЖЬЕ МОРЯ ЛАПТЕВЫХ В ПОЗДНЕМ НЕОПЛЕЙСТОЦЕНЕ | |
|
|
Большиянов Д.Ю., Григорьев М.Н., Шнайдер В., Рахольд Ф., Овердуин П., Хуббертен Х., Макаров А.С., Гусев Е.А. Колебания уровня моря и формирование ледового комплекса пород на побережье моря Лаптевых в позднем неоплейстоцене. Материалы V Всероссийского совещания по изучению четвертичного периода. Москва, ГЕОС, 2007. С. 45-49.
Введение
Результаты российско-германских исследований на полуострове Таймыр и на берегах моря Лаптевых рамках проекта «Природная система моря Лаптевых» дали разнообразный материал для понимания развития природной среды региона. Уникальный ледовый комплекс, традиционно считаемый континентальным образованием, свидетельствуют о том, что во время его формирования колебания уровня моря были значительны, и они непосредственно повлияли не формирование ледового комплекса
Картирование морских террас на побережье и в долинах рек, впадающих в море Лаптевых, описание в поле и лабораторные исследования четвертичных отложений, слагающих террасы, дно моря – основа исследований.. Данные для определения конфигурации моря Лаптевых в прошлом получены при работе с материалами новейших геологических карт ВНИИОкеангеология.
Фактический материал
Голоценовые террасы побережья мoря Лаптевых имеют высоту до 15 м.и хорошо датированы [Bolshiyanov, Makarov, 2004]. Поздненеоплейстоценовые террасы являются абразионными, аккумулятивными и цокольными. Их высота достигает 45-55. Хорошо датированной морской террасой является 30-метровая цокольная терраса у подножия гор Ангардам при выходе из них реки Тас-Юряге (72°41,105'' с.ш., 123°29,868'' в.д.) [Bolshiyanov, 2001]. Возраст ее маломощных (до 3-х м) отложений, содержащих морские диатомовые водоросли и значительное количество солей с преобладанием ионов Na и С1, составил 138,1±8,5КА. ОСЛ-датировка морских отложений основании разреза Ойогосский Яр (72°40''31,1" с.ш., 143°36''00,1" в.д.), определенных по фауне морских моллюсков Diplodonta torelli Jeffreys, составила 78,8 ±5,5 КА. В этих отложениях найден скелет мамонта.
Отложения пресноводного бассейна слагают 10-15-метровые террасы, причленяющиеся с с-в к острову Сардах в дельте р. Лена (72°34''56,5" с.ш., 127°15''22,5" в.д.). ОСЛ-возраст этих песков составил 45,6±3,5 КА. С возраст растительного детрита в песках составил более 41.70.КА.
Все хорошо известные разрезы, исследованные в районе дельты р. Лена, состоят из 2-х пачек отложений: нижних песков и верхней толщи песчаного алеврита со значительным содержанием растительного детрита. Эта растительная слоенка - обогащенный растительными остатками материал, откладывавшийся в палеобассейне, для которого характерны горизонтально-слоистые или волнистые текстуры, подчеркнутые или нарушенные процессами промерзания. В разрезе Нагым возраст нижних песков по данным IRSL-анализа колеблется от 57 до 49 КА, а возраст отложений ледового компленса- 44-45 КА и более по данным радиоуглеродного (AMS) анализа [Shirrmeister et al., 2003]. Обе пачки откладывались почти одновременно. Подстилающие пески переходят в вышележащую толщу ледового комплекса без видимого перерыва. Постепенный переход морских отложений в толщу ледового комплекса происходит в урочище Геденштрома на о. Новая Сибирь (75°07''10" с.ш., 146°38''15" в.д.). ЭПР-возраст морских глин с раковинами Portlandia arctica L. - 47000 лет (без поправки на содержание урана), что указывает на нижне-средне валдайский возраст отложений.
ОСЛ-возраст нижних песков в разрезах о Курунгнах, расположенного вблизи вершины дельты р. Лена – 88 -65 КА, ледовый комплекс формировался со времени более 52.07 КА [Shirrmeister et al., 2003]. В подстилающих песках вблизи уреза воды в Оленекской протоке обнаружены морские диатомовые водоросли вида Thalassiosira kryophila. Выше встречаются только обломки пресноводных диатомей.
В хорошо известном и изученном разрезе Мамонтова Хайата на Быковском полуострове, осадки которого формировались 60±5 тыс. л.н. [Sher et al., 2005; Siegert et al., 2002, Schirrmeister et al., 2002], среди слоенки обнаружены гравийные прослои пляжевой фации водоема.
Наиболее важный ряд данных о формировании песков и ледового комплекса получен при бурении скважин на шельфе моря Лаптевых в районе мыса Мамонтов Клык (73°42''36,1" с.ш., 117°10''01,4" в.д). Морские отложения зафиксированы в скважине С-2 с глубины 58 м по морскому комплексу диатомей, морскому типу засоления пород [Rachold et al., 2007]., остаткам раковин морских моллюсков. Признаки морских отложений (раздробленные двухстворки на месте залегания, раковинный детрит, ходы илоедов) встречены вблизи забоя скважины С-1, пробуренной на берегу. Эти признаки свидетельствуют о бассейновых условиях осадконакопления. Постепенный переход морских отложений в пресноводные, в которых происходило промерзание и формирование ледового комплекса, фиксируется как по литологии, так и по датировкам отложений. Из морской части разреза получены 2 ОСЛ-датировки: 111,1±7,5 КА и 86,2±5,9 КА. ОСЛ-возраст пресноводных отложений ледового комплекса скважины С-4 равен 59,3±5,8 КА.
Д.Ю. Большиянов, М.Н. Григорьев, В. Шнайдер, Ф. Рахольд, П. Овердуин, X. Хуббертен, А.С. Макаров, Е.А. Гусев
Введение
Результаты российско-германских исследований на полуострове Таймыр и на берегах моря Лаптевых рамках проекта «Природная система моря Лаптевых» дали разнообразный материал для понимания развития природной среды региона. Уникальный ледовый комплекс, традиционно считаемый континентальным образованием, свидетельствуют о том, что во время его формирования колебания уровня моря были значительны, и они непосредственно повлияли не формирование ледового комплекса
Картирование морских террас на побережье и в долинах рек, впадающих в море Лаптевых, описание в поле и лабораторные исследования четвертичных отложений, слагающих террасы, дно моря – основа исследований.. Данные для определения конфигурации моря Лаптевых в прошлом получены при работе с материалами новейших геологических карт ВНИИОкеангеология.
Фактический материал
Голоценовые террасы побережья мoря Лаптевых имеют высоту до 15 м.и хорошо датированы [Bolshiyanov, Makarov, 2004]. Поздненеоплейстоценовые террасы являются абразионными, аккумулятивными и цокольными. Их высота достигает 45-55. Хорошо датированной морской террасой является 30-метровая цокольная терраса у подножия гор Ангардам при выходе из них реки Тас-Юряге (72°41,105'' с.ш., 123°29,868'' в.д.) [Bolshiyanov, 2001]. Возраст ее маломощных (до 3-х м) отложений, содержащих морские диатомовые водоросли и значительное количество солей с преобладанием ионов Na и С1, составил 138,1±8,5КА. ОСЛ-датировка морских отложений основании разреза Ойогосский Яр (72°40''31,1" с.ш., 143°36''00,1" в.д.), определенных по фауне морских моллюсков Diplodonta torelli Jeffreys, составила 78,8 ±5,5 КА. В этих отложениях найден скелет мамонта.
Отложения пресноводного бассейна слагают 10-15-метровые террасы, причленяющиеся с с-в к острову Сардах в дельте р. Лена (72°34''56,5" с.ш., 127°15''22,5" в.д.). ОСЛ-возраст этих песков составил 45,6±3,5 КА. С возраст растительного детрита в песках составил более 41.70.КА.
Все хорошо известные разрезы, исследованные в районе дельты р. Лена, состоят из 2-х пачек отложений: нижних песков и верхней толщи песчаного алеврита со значительным содержанием растительного детрита. Эта растительная слоенка - обогащенный растительными остатками материал, откладывавшийся в палеобассейне, для которого характерны горизонтально-слоистые или волнистые текстуры, подчеркнутые или нарушенные процессами промерзания. В разрезе Нагым возраст нижних песков по данным IRSL-анализа колеблется от 57 до 49 КА, а возраст отложений ледового компленса- 44-45 КА и более по данным радиоуглеродного (AMS) анализа [Shirrmeister et al., 2003]. Обе пачки откладывались почти одновременно. Подстилающие пески переходят в вышележащую толщу ледового комплекса без видимого перерыва. Постепенный переход морских отложений в толщу ледового комплекса происходит в урочище Геденштрома на о. Новая Сибирь (75°07''10" с.ш., 146°38''15" в.д.). ЭПР-возраст морских глин с раковинами Portlandia arctica L. - 47000 лет (без поправки на содержание урана), что указывает на нижне-средне валдайский возраст отложений.
ОСЛ-возраст нижних песков в разрезах о Курунгнах, расположенного вблизи вершины дельты р. Лена – 88 -65 КА, ледовый комплекс формировался со времени более 52.07 КА [Shirrmeister et al., 2003]. В подстилающих песках вблизи уреза воды в Оленекской протоке обнаружены морские диатомовые водоросли вида Thalassiosira kryophila. Выше встречаются только обломки пресноводных диатомей.
В хорошо известном и изученном разрезе Мамонтова Хайата на Быковском полуострове, осадки которого формировались 60±5 тыс. л.н. [Sher et al., 2005; Siegert et al., 2002, Schirrmeister et al., 2002], среди слоенки обнаружены гравийные прослои пляжевой фации водоема.
Наиболее важный ряд данных о формировании песков и ледового комплекса получен при бурении скважин на шельфе моря Лаптевых в районе мыса Мамонтов Клык (73°42''36,1" с.ш., 117°10''01,4" в.д). Морские отложения зафиксированы в скважине С-2 с глубины 58 м по морскому комплексу диатомей, морскому типу засоления пород [Rachold et al., 2007]., остаткам раковин морских моллюсков. Признаки морских отложений (раздробленные двухстворки на месте залегания, раковинный детрит, ходы илоедов) встречены вблизи забоя скважины С-1, пробуренной на берегу. Эти признаки свидетельствуют о бассейновых условиях осадконакопления. Постепенный переход морских отложений в пресноводные, в которых происходило промерзание и формирование ледового комплекса, фиксируется как по литологии, так и по датировкам отложений. Из морской части разреза получены 2 ОСЛ-датировки: 111,1±7,5 КА и 86,2±5,9 КА. ОСЛ-возраст пресноводных отложений ледового комплекса скважины С-4 равен 59,3±5,8 КА.
Изучения разрезов и данных буровых скважин показало неразрывную связи пород ледового комплекса и подстилающих их песков. Здесь нет следов перерыва в осадконакоплении. Многочисленные датировки этих отложений не находят и хронологического перерыва. Пески с датировками 111-59 КА переходят в породы ледового комплекса возрастом 60-23 КА. Обе пачки близки литологически, но отложения ледового комплекса отличаются наличием огромного количества органического материала и алеврита, свидетельствующих об осадконакоплении в условиях значительного выноса органики с суши. Текстура пород горизонтально-слоистая, волнистая, во многих разрезах видны знаки ряби. Косая слоистость отложений, свидетельствующая о потоковой среде, появляется редко и связана с внедрением в бассейн потоков с суши (скважина С-2, С-1). Эти события могли быть связаны с таянием ледников, развивавшихся на суше в промежутке времени 90-100 КА [Большиянов, 2006].
Текстуры ходов илоедов подтверждают бассейновую природу среды осадконакопления нижней песчаной толщи. В верхах толщи их нет, так как отложения ледового комплекса после отложения сразу промерзали. Подстилающие пески промерзли позже их депозиции, т.к. бассейн осадконакопления был достаточно глубок для того, чтобы лед, сковывавший бассейн не ложился на дно.
Для формирования ледового комплекса необходимы значительные колебания уровня бассейна осадконакопления, что имело и имеет место сейчас из-за колебаний уровня моря, синоптического масштаба (приливы-отливы, сгоны-нагоны) и векового характера.
Во время формирования ледового комплекса бассейн накопления не был морским. Это была серия пресных вод, сообщаюихся с морем. Бассейн был изолирован от открытой части моря и содержал огромное количество пресной воды из-за стока рек Хатанга, Оленек, Лена и др.
Доказательства существования отгороженного от моря, но не потерявшего с ним связь бассейна, найдены при анализе донного рельефа моря Лаптевых и его геологического строения. В море Лаптевых было много мелководных банок. Эти мелководья являются свидетелями исчезнувших и продолжающих исчезать островов. Положение мелководий показывает наличие барьера из таких островов в прошлом. Эти мелководья сложены песком, а к югу от барьера осадки представлены алевритами (более глубоководными бассейновыми отложениями). Эти данные подтверждают предположения о наличии в прошлом значительных массивов суши в море Лаптевых типа Земли Санникова. Я.Я. Гаккель называл эти земли Арктидой [Говоруха, 1968].
Геофизические данные свидетельствуют о движениях земной коры этого региона. Аномалии силы тяжести [Виноградов, Драчев, 2000] совпадают с контурами мелей и распространением наиболее мелководных отложений (песков). Полоса аномалий, как и контуры отмелей, протягиваются от полуострова Таймыр к дельте р. Лена. Таким образом, особенности распределения моря и суши в прошлом и настоящем заложены в строении земной коры. Морские террасы, описанные выше, свидетельствуют о тектонической активности и эвстатических колебаниях уровня моря. На сопредельной площади полуострова Таймыр высокое положение моря (террасы высотой до 200 м) существовало с начала позднего неоплейстоцена до каргинского времени [Большиянов, 2006]. Террасы побережья моря Лаптевых значительно ниже, что говорит о наличии резкой тектонической границы к востоку от п-ова Таймыр, но и здесь колебания уровня моря имели значительные амплитуды и частоту. Датирование отложений ОСЛ - и ЭПР методами не являются главными доказательствами этих колебаний, но не противоречат геоморфологическим и геологическим данным. Датировки расположились таким образом: 138, 111, 86, 79 КА - морские условия осадконакопления; 59, 48 КА - пресноводный бассейн, сохранивший гидравлическую связь с морем. Породы ледового комплекса формировались в бассейне, уровень которого часто превышал современный, что подтверддает его баззейновое происхождение. Так, в разрезе Мамонтовая Хаята на Быковском полуострове из отложений всего разреза не исчезают водные водоросли Pediastrum и Botryococcus, макроостатки растительности мелководных бассейнов и маршей, ризоподы, живущие во влажных условиях или в воде, много переотложенной пыльцы (что может быть характерно для бассейна) [Schirrmeister et al., 2002].
ЛИТЕРАТУРА
Большиянов Д.Ю. Пассивное оледенение Арктики и Антарктиды. СПб: ААНИИ, 2006. 296 с.
Виноградов В.А., Драчев С.С. К вопросу о тектонической природе фундамента юго-западной части моря Лаптевых // Доклады РАН Серия геологическая. 2000. Т. 372. С. 72-74.
Говоруха Л.С. Я.Я. Гаккель об Арктиде // Проблемы полярной географии. Тр. ААНИИ. 1968. Т. 285. С. 37-50.
Bolshiyanov D.Yu. Geomorphologic map of the Olenyok Channel mouth in the Lena River Delta. Berichte zur Polar und Meeresforschung. 2001. № 388. P. 99-100.
Bolshiyanov D., Makarov A., Geomorphologic route along the Urasalakh River. Berichte zur Polar - und Meeresforschung. 2004. № 489. P. 67-74.
Nagaoka D., Sajio K., Fukud M. Sedimental environment of the Edoma in high Arctic Eastern Siberia // Proceedings of the Third Symposium on the joint Siberian permafrost Studies between Japan and Russia in 1994. Tsukuba, Japan, 30-31 January, 1995. P. 8.
Schirrmeist
|