Гусев Е.А.1, Молодьков А.Н.2

СТРОЕНИЕ ОТЛОЖЕНИЙ ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОГО ЭТАПА КАЗАНЦЕВСКОЙ ТРАНСГРЕССИИ (МИС 5) НА СЕВЕРЕ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Скачать *pdf

 

1 - Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов мирового океана им. академика И.С. Грамберга, Санкт-Петербург

2 – Научно-исследовательская лаборатория геохронологии четвертичного периода Института геологии Таллиннского технического университета, Эстония

 

 

Реферат. Разрез казанцевских морских отложений в устье Енисея в урочище Ладыгин Яр изучен методами электронно-парамагнитнорезонансного датирования раковинных остатков малакофауны, а также методом оптически инфракрасно-стимулированной люминесценции зерен полевых шпатов. Полученные датировки укладываются в интервал примерно от 77 до 71 тыс. л., что позволяет определить принадлежность изученной толщи к заключительной стадии казанцевской трансгрессии. Накопление в заключительную стадию МИС 5 трансгрессивных отложений с обильной бореальной фауной морских моллюсков, включая показательный вид Arctica islandica, исключает существование в этот период времени ледниковой обстановки в низовьях Енисея, а тем более нахождение этого района под щитом покровного оледенения.

Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии «Всероссийский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана имени академика И.С. Грамберга», г. Санкт-Петербург, а также в Институте геологии Таллиннского технического университета (Эстония).

 


 

Казанцевские морские отложения, содержащие тепловодную макро- и микрофауну и таежные спорово-пыльцевые спектры на севере Западной Сибири изучены наиболее полно. Казанцевский горизонт в современной Унифицированной стратиграфической схеме западной Сибири [Унифицированная..., 2000] отвечает морской изотопной стадии (МИС) 5е (интервал от 130 до 100 тыс. л. н.). В 60-х годах прошлого века казанцевский горизонт сопоставлялся с бореальной трансгрессией на Российском Севере и с эемской в Западной Европе, правда, без указания возрастных границ этого морского межледникового события [Лаврова, 1961]. Таким образом, казанцевский горизонт  является важнейшим опорным стратиграфическим репером. Однако, несмотря на детальные исследования стратотипов Усть-Енисейского и других районов Западной Сибири, история накопления казанцевских осадков, возрастные рубежи и взаимоотношения с подстилающими и перекрывающими комплексами четко не определены. Существуют несколько точек зрения (от взаимоисключающих до принципиально несовпадающих) на эту проблему. Согласно одной из них [Svendsen et al., 2004] рассматриваемая территория во второй половине МИС 5 (от примерно 90 до 70 тыс. л. н.) находилась в зоне первого позднеплейстоценового оледенения и казанцевский межледниковой горизонт формировался лишь в течение относительно непродолжительной (около 15 тыс. л.) подстадии МИС 5е. Согласно второй [Molodkov & Bolikhovskaya, 2009; Молодьков и Болиховская, 2011], в интервале примерно от 145-140 до 70 тыс. л. н., сопоставимому с завершающей фазой МИС 6 и со всей МИС 5, на этой территории происходило накопление трансгрессивных морских осадков, отвечающих казанцевскому межледниковому горизонту. И, наконец, полагают [Астахов, 2009], что казанцевские морские слои не могут быть моложе среднего неоплейстоцена (МИС 11-6), охватывающего, согласно Унифицированной стратиграфической схеме западной Сибири, интервал от 380  до 130 тыс. л. н.

В.Н. Сакс [1953], и С.Л. Троицкий [1966] указывали на характерную особенность казанцевских отложений - присутствие раковин ярких представителей бореальной группы моллюсков Arctica (Cyprina) islandica и Astarte borealis, что позволило им отнести формирование вмещающих слоев ко времени межледникового климатического оптимума.

Полученные в последние годы надежные геохронологические данные по северу Западной Сибири [Molodkov & Bolikhovskaya, 2009; Молодьков и Болиховская, 2011] позволяют с высокой степенью достоверности восстановить палеогеографическую обстановку на севере Сибири и внести существенные изменения в стратиграфическую схему четвертичных отложений этого региона. Массовое датирование морских вмещающих отложений, в первую очередь методом электронно-парамагнитнорезонансного (ЭПР) датирования раковинных остатков малакофауны, а также методом оптически инфракрасно-стимулированной люминесценции зерен полевых шпатов (ИК-ОСЛ) по Западной Сибири и другим регионам Северной Евразии - от Новосибирских островов на востоке и до Кольского п-ова на западе [Molodkov & Bolikhovskaya, 2009; Молодьков и Болиховская, 2011] - привело к представлению о широком возрастном диапазоне первой поздненеоплейстоценовой морской трансгрессии на севере Евразии, охватывающей, по крайней мере, всю морскую изотопную стадию 5. Результаты перекрестного и параллельного сличения наших ИК-ОСЛ, ЭПР и U-Th дат [Molodkov, 2011], а также анализ полученных ЭПР и ИК-ОСЛ методами хроностратиграфических построений [Молодьков и Болиховская, 2011] доказали высокую достоверность получаемых этими методами определений «абсолютного» возраста вмещающих отложений.

Изученные в настоящей работе разрезы располагаются на правобережье Енисея, в урочище Ладыгин Яр. Обнажения 0826 и 0827 расположены на расстоянии 600 м друг от друга. Соотношение комплексов четвертичных отложений, вскрывающихся в них, показано на рис. 1.

Рисунок 1

Пески из обн. 0827 с многочисленной фауной морских моллюсков Arctica islandica, Astarte borealis, Mya truncata, Hiatella arctica, Macoma calcarea, Lacuna vincta, Buccinum undatum, Euspira pallida и др. (здесь и далее определения А.Ю. Воронкова, ЗИН РАН), заполняют понижение в нижележащих суглинках (обн. 0826), в которых также встречена фауна: Hiatella arctica, Portlandia arctica, Astarte borealis. Методами ИК-ОСЛ и ЭПР нами датированы образцы из обн. 0827. Результаты представлены в таблице 1.

Таблица 1

Как видно из таблицы, все датировки укладываются в интервал примерно от 77 до 71 тыс. л. На крайнем востоке Гыданского п-ова в верхней части разреза у мыса Зверевского по включениям зерен кварца в лаборатории Университета г. Орхус (Дания) методом ОСЛ были продатированы отложения зверевской свиты. Возраст отложений свиты c аркто-бореальной фауной определяется интервалом от 88 до 68 тыс. л. На основании этих датировок Д.В. Назаров [2011] связывает зверевскую свиту со второй трансгрессией позднего плейстоцена. Если эти датировки верны, то отложения зверевской свиты могут быть сопоставлены с изученными нами отложениями обнажения 0827, которые, правда, в отличии от зверевской свиты, характеризуются типично бореальной фауной. Экстраполяция зависимости возраста от глубины положения в разрезе показывает, что накопление осадков с малакофауной (т.е. до глубины ок. 1,2 м) завершилось примерно 70,5 тыс. л. н. (рис. 2). По результатам термолюминесцентного анализа, весьма чувствительного к изменениям структуры и вещественного состава минералов, можно сделать вывод, что полевой шпат из разреза 0827 имеет большое сходство с полевым шпатом из слоев, датированных нами на Енисее методом ИК-ОСЛ возрастом 117,7±10,0; 112,5±9,6 и 84,0±5,7 тыс. л. (RLQG 1769-107 и RLQG 1770-107, разрез 0409 и RLQG 1795-048, разрез 0413, соответственно [Гусев и др., 2011]). Это может свидетельствовать о единой области сноса материала, о единой морской трансгрессии в интервале МИС 5, а также о том, что покровное оледенение в низовьях Енисея в интервале МИС 5d-5a отсутствовало.

Рисунок 2

Севернее Ладыгина Яра, в районе пос. Воронцово на правом берегу Енисея, песчано-галечные отложения, обильно насыщенные раковинами моллюсков, локализуются в эрозионных останцах на отметках около 60 м. Менее затронутые эрозией осадки присутствуют на противоположном берегу Енисея у мыса Зверевский, где они формируют более четкую терассовидную поверхность на тех же абсолютных отметках.

Сравнение литологии разрезов Ладыгина Яра (рис. 1) позволяют предположить существование перерыва в осадконакоплении, разделяющего алеврито-песчаные отложения с представителями арктической фауны моллюсков (Portlandia arctica) и перекрывающих их мелководных песков с типично бореальной фауной.

В.Н. Сакс, С.Л. Троицкий и О.В. Суздальский [1976] указывали на нахождение бореального моллюска Arctica islandica в отложениях исключительно казанцевского возраста. Раковины этого показательного вида моллюсков встречены и датированы нами на арктическом палеошельфе во всем возрастном интервале МИС 5. По данным малакологического анализа, изученные нами отложения верхней части обнажения 0827 (77-71 тыс. л.) также охарактеризованы тепловодной фауной, в том числе местной руководящей формой казанцевских слоев - Arctica islandica.

Следует отметить, что времязависимое частотное распределение всех ЭПР датировок (около 200), полученных нами в интервале МИС 5 [Molodkov & Bolikhovskaya, 2009; Молодьков и Болиховская, 2011], в основном по поднятым морским отложениям окраинных и шельфовых морей Евразийского Севера, а также около 50 ИК-ОСЛ датировок по межледниковым и палинологически охарактеризованным межморенным отложениям, демонстрирует наличие в нем высокочастотных интервалов, возрастом около 135, 120, 110, 90 и 70 тыс. л. (рис. 3), которые мы коррелируем с периодами относительно теплого климата и затопления обширных территорий прибрежной суши (см., напр., рис. 2 в [Molodkov & Bolikhovskaya, 2009]). Низкочастотные интервалы с возрастом около 130, 115, 100 и 75 тыс. л. сопоставляются нами с похолоданием климата и отступанием моря с затопленных территорий. Судя по отсутствию фауны моллюсков в нижней части песков обнажения 0827 (интервал 77-73 тыс. л., глубина 13-8 м, рис. 1), а также по значительно более низкой скорости осадконакопления по сравнению с вышележащими осадками, содержащими богатую бореальную фауну, можно предположить, что эти изменения были вызваны относительно кратковременной регрессией моря в интервале около 75 тыс. л. н., проявляющейся на рис. 3 снижением частоты ЭПР датировок в этом интервале времени. Неоднородное строение толщи казанцевских отложений задокументировано также для бассейна р. Пясина [Троицкий, 1966], где выделены нижне- и верхнеказанцевские отложения. Похожая ситуация и на Таймыре, воздымание которого в позднем неоплейстоцене привело к высотной разобщенности террас, сложенных ранне- и позднеказанцевскими отложениями.

Рисунок 3

Таким образом, можно сделать вывод о принадлежности изученной толщи к заключительной стадии единой трансгрессии. По-видимому, в период около 75 тыс. л. н. воды казанцевского моря отступили, в результате чего в районе исследований произошел размыв кровли подстилающих отложений. Затем, в заключительный этап МИС 5 (по нашим данным около 71 тыс. л. н.) произошел очередной подъем уровня Мирового океана и, соответственно, ингрессия казанцевского моря в долину Енисея. Накопление в заключительную стадию МИС 5 трансгрессивных отложений с обильной бореальной фауной морских моллюсков исключает существование в этот период времени ледниковой обстановки в низовьях Енисея, а тем более нахождение этого района под щитом покровного оледенения. 

Работы по датированию четвертичных отложений были частично профинансированы по Гранту Правительства РФ для государственной поддержки научных исследований, проводимых под руководством ведущих ученых в российских ВУЗах № 11.G34.31.0025, а также Estonian Science Foundation (грант № 8425).

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Унифицированная региональная стратиграфическая схема четвертичных отложений Западно-Сибирской равнины / Ред. В.С. Волкова, А.Е. Бабушкин. Новосибирск. 2000.

2. Лаврова М.А. Соотношение межледниковой бореальной трансгрессии севера СССР с эемской в Западной Европе //  Морские берега. Труды института геологии Академии наук Эстонской ССР, Том VIII, 1961, с. 65-88.

3. Svendsen J.I., Alexanderson H., Astakhov V.I., Demidov I., Dowdeswell J.A., Funder S., Gataullin V., Henriksen M., Hjort C., Houmark-Nielsen M., Hubberten H.W., Ingólfson Ó., Jakobsson M., Kjær K., Larsen E., Lokrantz H., Lunkka J.P., Lyså A., Mangerud J., Matiouchkov A., Murray, A., Möller P., Niessen F., Nikolskaya O., Polyak L., Saarnisto M., Siegert C., Siegert M.J., Spielhagen R., Stein R. Late Quaternary ice sheet history of northern Eurasia // Quaternary Science Reviews. 2004. Vol. 23. P. 1229-1271.

4. Molodkov A., Bolikhovskaya N. Climate change dynamics in Northern Eurasia over the last 200 ka: Evidence from mollusc-based ESR-chronostratigraphy and vegetation successions of the loess–palaeosol records // Quaternary International. Vol. 201. 2009. P. 67-76.

5. Молодьков А.Н., Болиховская Н.С. Климато-хроностратиграфическая схема неоплейстоцена Северной Евразии // Проблемы палеогеографии и стратиграфии плейстоцена. (Материалы Всероссийской научной конференции «Марковские чтения 2010 года»). Под ред. Н.С. Болиховской, С.С. Фаустова. М.: Географический факультет МГУ, 2011. Вып. 3. C. 44-76.

6. Астахов В.И. Средний и поздний неоплейстоцен ледниковой зоны Западной Сибири: проблемы стратиграфии и палеогеографии //  Бюллетень Комиссии по изучению четвертичного периода,  2009, № 69, с. 8-24.

7. Сакс В.Н. Четвертичный период в Советской Арктике. Л.-М.: 1953. 628 с.

8. Троицкий С.Л. Четвертичные отложения и рельеф равнинных побережий Енисейского залива и прилегающей части гор Бырранга. М.: Наука. 1966. 208 с.

9. Molodkov A. Cross-check of the dating results obtained by ESR, IR-OSL and U-Th methods: implication for the Pleistocene palaeoenvironmental reconstructions. 13th International Conference on Luminescence and Electron Spin Resonance Dating, Toruń, Poland (10-14 July 2011). 2011. Book of Abstracts. P. 140.

10. Назаров Д.В. Четвертичные отложения Центральной части Западно-Сибирской Арктики. Автореф. дисс. канд. геол-мин. наук. СПб. 2011. 26 с.

11. Гусев Е.А., Арсланов Х.А., Максимов Ф.Е., Молодьков А.Н., Кузнецов В.Ю., Смирнов С.Б., Чернов С.Б., Жеребцов И.Е., Левченко С.Б. Новые геохронологические данные по неоплейстоцен-голоценовым отложениям низовьев Енисея // Проблемы Арктики и Антарктики. 2011. № 2(88). С. 36-44.

12. Суздальский О.В. Палеогеография арктических морей СССР в неогене и плейстоцене. Л.: Наука. 1976. 112 с.

 

 

Ссылка на статью:

Гусев Е.А., Молодьков А.Н. Строение отложений заключительного этапа казанцевской трансгрессии (МИС 5) на севере Западной Сибири // ДАН. 2012. Т. 443. № 6. С. 707-710.

 



eXTReMe Tracker


Flag Counter

Яндекс.Метрика

Hosted by uCoz