В.В.Шарин1, В.В.Алексеев1, В.А.Дымов1, И.А.Погодина2, Д.Ю.Большиянов3, Е.А.Гусев4.

НОВЫЕ ДАННЫЕ ПО СТРАТИГРАФИИ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ И ПАЛЕОГЕОГРАФИИ ВЕЙДЕ-ФЬОРДА (АРХИПЕЛАГ ШПИЦБЕРГЕН)

 

1 - Федеральное государственное унитарное научно-производственное предприятие "Полярная морская геолого-разведочная экспедиция", г. Ломоносов, Россия

2 - Мурманский морской биологический институт, ММБИ КНЦ РАН, г. Мурманск, Россия

3 - ГНЦ РФ "Арктический и антарктический научно-исследовательский институт", ААНИИ, г. Санкт-Петербург, Россия

4 - Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана, ВНИИОкеангеология, г. Санкт-Петербург, Россия



Исследованный район расположен в пределах приморской равнины Флетера восточного побережья Вейде-фьорда. В результате работ 2004 г. здесь впервые изучены литологический, микро- и макрофаунистический состав ряда разрезов четвертичных отложений и выполнены палеогеографические реконструкции природной обстановки в регионе в позднеплейстоцен-голоценовое время.

В геологическом строении района принимают участие породы каледонского складчатого фундамента и осадочные образования каменноугольного-пермского платформенного чехла. В геоморфологическом плане исследованный район представляет собой приморскую равнину, с севера и юга ограниченную платообразными массивами Гьяллархорнхаллет и Хеймдалкампен (рис. 1). В ее центральной части расположена зандровая долина Флетердален, берущая начало от конечноморенного комплекса выводного ледника Кукбреэн.

Материал и методы

Материал для исследований получен в ходе полевых работ в южной части п-ова Ню-Фрисланд. Описаны три обнажения четвертичных отложений в долине Флетердален (рис. 1). Отобрано 52 образца для различных видов анализов.

 Рисунок 1

Для составления опорного разреза четвертичных образований в устьевой части долины Флетердален при определении абсолютных высот тыловых швов и бровок лестницы морских террас использовался теодолит Т-60 и стандартная трехметровая рейка. В течение полевого сезона был проведен разомкнутый прямой нивелирный ход, где роль основных реперов выполняли коренные выходы и лежащие на поверхности террас большие валуны и глыбы. Плечи от реперных точек не превышали 50-60 м. Замеры брались по двум сторонам рейки, причем за нулевой отсчет с фиксацией времени наблюдения был принят уровень Вейде-фьорда. В камеральный период в материалы геодезических работ были внесены поправки на амплитуды приливов и отливов в соответствии с долговременными наблюдениями гидрометеостанции пос. Баренцбург за уровнем моря.

Таким образом, наши измерения были привязаны к уровню Мирового океана. Соответственно полученные нивелированием данные позволяют с большой точностью определять абсолютные высоты террас, кровли и подошвы отдельных пачек, слоев, а также уровни отбора проб, взятых из разреза.

Определение абсолютного возраста фаунистических остатков производилось методом радиоуглеродного датирования в лаборатории геохронологии Научно-исследовательского института географии Санкт-Петербургского государственного университета по раковинам Муа truncata и Balanus balanus (пять образцов). Все раковины отбирались из разрезов in situ, за исключением образца Лу-5407, который взят с поверхности террасы. Результаты обобщены в таблице.

Таблица 1

Микропалеонтологический анализ проведен по всем трем разрезам, исследован 41 образец для определения микрофауны. Масса образцов составляла 50 г. Обработка проб проводилась по стандартной методике. Отмывка от тонких глинистых частиц выполнялась ручным способом через сито с размером ячеи 0.063 мм. Оставшаяся часть пробы песчаной размерности и крупнее просматривалась под бинокуляром. Минимальное количество подсчитанных в образце раковин составляло 100 экз. При анализе структуры комплексов фораминифер производился пересчет раковин на 1 г воздушно-сухого осадка. Всего обнаружено 42 вида фораминифер.

В разрезах четвертичных отложений, а также на поверхности морских террас была отобрана серия образцов на определение видового состава макробентоса. Определены следующие виды двустворчатых моллюсков: Mya truncata (Linne), Macoma calcarea (Gmelin), Hiatella arctica (Linne), Cyprina islandica (Linne), Mya pseudoarenaria (Linne), Astarte borealis (Chemnitz), Astarte montagui (Dillwyn), Littorina littorea (Linne), Mytilus edulis (Linne), Modiolus modiolus (Linne), Serripes groenlandicus (Bruguiere), Chlamys islandicus (Linne), Lepeta coeca (Muller) и усоногих раков Balanus balanus (Linne).

 

Результаты и обсуждение

Геоморфологическое строение. На равнине Флетера нами выявлена серия четко выраженных морских террас, представленных аккумулятивно-абразионными образованиями с мощностью морских осадков, обычно не превышающей 2-5 м, в ряде случаев достигающей 16 м. Цоколь террас сложен коренными протерозойскими породами или позднеплейстоценовыми осадками. Террасы в целом характеризуются небольшими высотными различиями и неширокими (до 200 м) слабо наклоненными в сторону моря, реже плоскими площадками, осложненными сериями береговых валов высотой до 1 м. Их бровки выражены отчетливо, площадки местами заболочены, тыловые швы частично скрыты солифлюкционными образованиями. Установлены морские террасы следующих уровней: 4-5, 10-12, 16, 18, 21-22, 25-28, 30-31,42-45 и 65 м.

В осадках морских террас содержатся богатые в видовом и численном отношении комплексы макрофауны. По руководящим видам моллюсков выделены комплексы морских террас: Astarte borealis и Serripes groenlandicus -до 5 м, Mytilus edulis - 5-12 м, Mya truncata и Hiatella arctica - 12-65 м. В высотном диапазоне от 2 до 65 м отмечено обеднение видового состава моллюсков снизу вверх.

Геологическое строение и палеонтологическая характеристика разрезов. Охарактеризовано три разреза четвертичных отложений, последовательно отображающих различные стадии позднеплейстоцен-голоценовой истории геологического развития региона.

Обнажение 113. Расположено на равнине Флетера (устье долины Флетердален) в 0.5 км выше по течению от места впадения крайнего северного водотока в Вейде-фьорд. Четвертичные отложения обнажены со стороны реки на длину 42 м и высоту 13-14 м в эрозионном обрыве останца морской террасы высотой 22-25 м. Абсолютная высота кровли разреза 21.5 м. Снизу вверх вскрыты следующие отложения (рис. 2):

Рисунок 2

1.  Пачка глин в сухом состоянии плотных трещиноватых бордово-красного цвета, в свежем срезе вязких пластичных сизовато-серого с коричневым оттенком цвета прослеживается от уреза водотока. В подошве отмечена галька протерозойских пород диаметром до 5 см 1-2-го классов окатанности. По всему слою хорошо заметны линзы углефицированных растительных остатков. На крупных гальках обнаружены фоссильные колонии Balanus balanus достаточно хорошей сохранности, а также многочисленные фрагменты стенок, scutum и tergum домиков. Длина сегментов достигает 35 мм при зафиксированном по годовым кольцам биологическом возрасте до 13-17 лет. Отмечены также ювенильные формы in situ. Ситуация схожа с таковой в проливах Земли Франца-Иосифа, где разрозненные поселения Balanus balanus локализованы на валунах илистого дна в неблагоприятных условиях поступления взвеси и заиливания колоний (Алексеев и др., 1994). Радиоуглеродная датировка по раковинам балянусов показала возраст 9510±70 лет (образец ЛУ-5408).

Кроме того, здесь же присутствуют фрагменты и целые створки двустворчатых моллюсков Hiatella arctica, Mya truncata и Lepeta coeca, раковины остракод, гастропод, фрагменты скелетов иглокожих. В пачке отмечен богатейший в количественном и видовом отношении комплекс фораминифер (рис. 3). Встречено 38 видов бентосных фораминифер, планктонные фораминиферы Globigerina pahyderma sin. Численность раковин бентосных фораминифер достигает 270 экз/г. Доминирующими видами являются Elphidium excavatum f. clavata (30-40 %) и Cassidulina reniforme (25-35%). Однако субдоминантом практически во всех образцах выступает потенциальный индикатор высокопродуктивных условий - Nonionellina labradorica (15-20 %). Перечисленные особенности ископаемого комплекса макро- и микрофауны свидетельствуют о благоприятных для развития биоты условиях среды, а также об интенсивном поступлении на акваторию фьорда высокопродуктивных вод атлантического происхождения. Общая мощность пачки - 1.6 м.

Рисунок 3

2. Алевриты серовато-коричневого цвета, плотные комковатые, вмещающие редкую разрозненную гальку протерозойских пород диаметром до 4 см, залегают выше с четким контактом по прослою черных углефицированных глин (0.4 м), источающих резкий запах сероводорода. В подошве отмечены пятна (4x3 см) и пропластки (2-5 мм) черных унифицированных органогенных остатков.

В этих отложениях обнаружены створки Hiatella arctica и обломки Balanus sp. Отмечено некоторое падение численности фораминифер (до 180 экз/г). Видовое разнообразие остается высоким (32 вида). Процент доминирующих видов снижается: Elphidium excavatum f. clavata (18-20 %), Cassidulina reniforme (10-15 %). Стабильно высоким остается содержание раковин Astrononion gallowayi (10-11 %) и Nonionellina labradorica (16-17 %). Появляются раковины Cibicides lobatulus - индикатора высокоэнергетических условий среды, причем их содержание увеличивается вверх по разрезу от 8 до 17%. Присутствие в комплексах микрофауны такого вида бентосных фораминифер, как Cibicides lobatulus свидетельствует о повышении скорости придонных течений. Современные сообщества, имеющие аналогичную структуру, обитают во внешних зонах фьордов Шпицбергена, занятых трансформированной атлантической водной массой. Общая мощность пачки - 1.2 м.

3. Пачка горизонтально-слоистых песков с включением редкой хаотично ориентированной гальки протерозойских пород залегает выше с четким контактом по прослою (1 см) рыжих среднезернистых ожелезненных песков. В подошве велика доля глинистой составляющей. Матрикс представлен коричневато-серыми, мелкозернистыми песками полимиктового состава, вмещающими тонкие (1-2 мм) слои среднезернистых слюдистых песков. По всей пачке отмечены многочисленные пятна ожелезнения и раковины Mya truncata и Macoma calcarea в прижизненной позиции. Радиоуглеродная датировка по раковине Mya truncata дала возраст 9130±100 лет (ЛУ-5410). Общая мощность пачки - 2.0 м.

4. Пачка горизонтально-слоистых галечников, гравийников и песков:

а - в основании по четкому ожелезненному контакту развиты гравийники с включением гальки до 30 % объема породы. Гравий крупный (диаметром до 1 см) полимиктовый. Мощность - 0.35 м;

б - пески коричневато-серые, мелко-среднезернистые, слабоглинистые с включениями раковин Mya truncata и Macoma calcarea в прижизненной позиции. Мощность - 0.2 м;

в - галечники 2-3-го классов окатанности диаметром от 2 до 8 см с гравийным заполнителем (30-35 % объема породы). Контакт с нижележащим слоем четкий. Обнаружены обломки и створки Mya truncata и Macoma calcarea, а также единичные фрагменты Mytilus edulis. Мощность - 0.25 м;

г - темно-серые гравийники с включениями гальки диаметром 1-4 см и валунов диаметром до 11 см уплощенной формы и ориентированных плоским основанием к подошве. Контакт с нижележащим слоем постепенный. Наблюдаются многочисленные неопределимые фрагменты раковин. Мощность - 0.25 м;

д - галечники изометричной формы диаметром от 1 до 7 см 2-3-го классов окатанности. В составе обломочного материала преимущественным развитием пользуются кварциты, граниты, гнейсы, слюдистые сланцы, единичные сероцветные крупнозернистые песчаники и темно-желтые конгломераты. В качестве заполнителя выступают темно-серые разнозернистые слюдистые пески с преобладанием мелко-среднезернистых разностей. Контакт с нижележащим слоем с карманами заполнения Отмечены многочисленные обломки и единичные створки раковин, из которых наиболее определимы Mya truncata и Macoma calcarea. Мощность - 0.35 м.

Пески пачек 3, 4 содержат малочисленный (1-2 экз/г) мелководный арктический комплекс бентосных фораминифер. Видовое разнообразие падает (14 видов), исчезают Nonionellina labradorica, Cibicides lobatulus. Общая мощность пачки - 1.35 м.

4. Пачка горизонтально-слоистых песков залегает выше с постепенным контактом. В подошве отмечены светло-серые пески, к востоку по простиранию замещающиеся гравийниками. Четко выражено ритмичное чередование слоев (0.5-3 см) рыжевато-коричневых средне-мелкозернистых полимиктовых песков с темно-серыми тонкозернистыми песками. Для рыжевато-коричневых песков характерны многочисленные линзы и пятна ожелезнения. На глубине 0.9 и 0.6 м от кровли зафиксированы прослои светло-серых средне-крупнозернистых полимиктовых слюдистых песков с остатками водорослей. По всей пачке отмечены многочисленные раковины Mya truncata и Macoma calcarea в прижизненной позиции. Абсолютный возраст раковины Mya truncata, полученный методом радиоуглеродного датирования, составил 8870±70 лет (образец ЛУ-5490). Пески нижней части пачки содержат малочисленный (1-2 экз/г) мелководный арктический комплекс бентосных фораминифер, аналогичный представленному в пачках 3 и 4. Верхняя часть пачки микрофаунистических остатков не содержит. Общая мощность отложений - 1.25 м.

5. Переслаивание галечников, гравийников и песков:

а - горизонтально-слоистые в подошве и косослоистые в кровле пески с прослоями ожелезнения. Характерно чередование слойков темно-серых, крупнозернистых, пологоволнистых песков со светло-серыми средне-мелкозернистыми песками. На глубине 0.3 м от кровли - прослой (1-3 см) гравийников с редкой галькой диаметром до 5 см. Мощность - 0.5 м;

б - галечник с песчаным разнозернистым заполнителем. На многих гальках видна корочка ожелезнения рыжего цвета. Контакт с нижележащим слоем постепенный. Мощность - 0.6 м;

в - галечник с песчано-гравийным заполнителем (около 30 % объема породы) залегает выше по нечеткому контакту. Галька преимущественно уплощенной формы, слабо ориентирована по падению слоя. Отмечены многочисленные неопределимые обломки раковин. Мощность - 0.8 м;

г - гравийники темно-серого цвета размерностью от крупногравийников в подошве к мелкогравийникам в кровле с редкой галькой протерозойских пород диаметром до 5 см и единичными валунами зеленоцветных метаморфических пород диаметром 0.12 м. Мощность - 0.15 м;

д - в кровле по контакту с многочисленными карманами заполнения залегает горизонтальный прослой галечника протерозойских пород 2-го класса окатанности. Галька не ориентирована, изометричной, реже уплощенной формы диаметром до 5 см. В составе типичны красноцветные, сероцветные кварциты, черноцветные гнейсы, серый мрамор, красноцветные граниты материнских пород докембрия. Заполнитель - грубые гравийники. Мощность - 0.25 м.

Во всех слоях пачки отмечены неопределимые обломки раковин. В песках прослоя а обнаружены единичные створки Macoma calcarea. Контакт с нижележащей пачкой четкий. Пачка микрофаунистических остатков не содержит. Общая мощность охарактеризованных отложений - 10.8 м.

Прослеженные отложения отнесены нами к голоценовым прибрежно-морским и морским осадкам. Характер микрофауны свидетельствует об обмелении бассейна, снижении солености и температуры начиная с 9100 лет назад.

Обнажение 114. Расположено на эрозионном обрыве высотой 5-7 м равнины Флетера в 0.3 км от места впадения в фьорд крайнего северного водотока дельты долины Флетердален (рис. 1). От уреза водотока снизу вверх вскрыты следующие отложения:

1. Пачка темно-серых (до черного) в свежем срезе, красновато-коричневых в выветрелом состоянии валунно-галечных суглинков. Прослеживается до уреза водотока, в 30 м южнее залегает на коренных протерозойских породах, а в 40 м севернее выклинивается. В подошве пачки содержание валунов и гальки достигает 75 % объема породы. Валуны диаметром до 25 см и галька размером 2-7 см 2-3-го классов окатанности протерозойских пород, чаще изометричной формы. В составе преобладают кремовые, красно-и сероцветные кварциты, красно- и сероцветные гнейсы, зеленоцветные амфиболиты и габбро-диабазы, слюдистые сланцы. Мощность -1.6 м.

2. Вязкие, пластичные глины шоколадного цвета. Содержат экологически выдержанный комплекс бентосных фораминифер (рис. 3). Численность раковин (10-14 экз/г) и видовое обилие (17-19 видов в пробе) высокие. Доминирует Elphidium excavatum f. clavata (58 %). Набор видов характерен для внутренних частей арктических фьордов (Hald, Korsun, 1997; Погодина, 2005). Встречены раковины Nonionellina labradorica, питающегося захороненной органикой или свободным фитодетритом. В Баренцевом море этот вид показывает очаговое распределение, связанное с зоной полярного фронта, характеризующейся высокой сезонной биологической продуктивностью и значительным поступлением органического материала в осадки (Корсун, Поляк, 1989). Во фьордах Шпицбергена максимально высокое содержание Nonionellina labradorica (до 20-30 % всего сообщества) отмечено на границе трансформированных атлантических и локальных водных масс (Погодина, 2005), где зафиксировано и максимальное содержание фитопланктона. Структура комплекса позволяет предположить, что формирование осадков происходило в условиях сезонного поступления на дно органики при внедрении во фьорд вод атлантического происхождения. Мощность - 0.1 м.

3. Пески темно-серые, глинистые, тонкозернистые, залегают по четкому контакту с нижележащей пачкой. В приконтактной зоне отмечены линзы (0.3x0.1 м) рыжих ожелезненных песков. В 0.9 м от кровли виден прослой (1-1.5 см) темно-коричневого цвета, обогащенный остатками водорослей. По всей пачке хаотично вмещена разрозненная галька протерозойских пород 3-4-го классов окатанности и отдельные валуны диаметром 0.12 м. В верхней части пачки прослеживается нечетко выраженная горизонтальная слоистость, заключающаяся в переслаивании коричнево-желтых мелкозернистых песков с темно-серыми глинистыми тонкозернистыми песками. Пески включают многочисленные раковины Mya truncata, Macoma calcarea, Astarte borealis в прижизненной позиции и единичные створки Cyprina islandica хорошей сохранности. Мощность - 1.2 м.

4. Пески желтовато-рыжего цвета, среднезернистые, хорошо сортированные, горизонтально-слоистые, вмещают слойки (1-4 мм) темно-серых глинистых тонкозернистых песков. В центральной части пачки развиты слойки крупнозернистых песков с мелкой галькой протерозойских пород.

Пески вмещают раковины Mya truncata, Mya pseudoarenaria, Macoma calcarea, Astarte borealis, Astarte montagui в прижизненной позиции. Установленный по 14С возраст раковины Mya truncata, отобранной из данных песков, составил 8790±70 лет (образец ЛУ-5406). В слоях 3, 4 при довольно высоком видовом разнообразии (15 видов) численность фораминифер значительно ниже (1-3 экз/г), чем в подстилающих глинах. Виды высокоарктические, в настоящее время обитающие во внутренних частях фьордов, занятых местными холодными водными массами с пониженной соленостью. Существенное количество (7-10 %) приходится на мелководные виды, выдерживающие значительное опреснение: Hyanesina orbiculare, Elphidium bartletti. Обращает внимание присутствие практически во всех образцах Nonion umbilicatum. Высоко содержание видов Astrononion gallowayi (до 6 %) и Elphidium asklandi (до 4 %). Мощность отложений - 0.5 м.

5. Выше по ожелезненному контакту с карманами заполнения залегает пачка переслаивания горизонтально-слоистых галечников, гравийников и песков. Здесь присутствуют мелкие (1-3 мм) неопределимые фрагменты раковин. Галька диаметром 1-3 см уплощенной формы 2-3-го классов окатанности. В ее составе присутствуют сероцветные кварциты, красно- и серо-цветные гнейсы, слюдистые сланцы. Гравийники серые, с включением мелкой (1-2 см) гальки протерозойских пород. Их размерность снижается вверх от подошвы от крупно- к мелкогравийникам. Пески рыжевато-серые, тонкослоистые, слюдистые, среднезернистые, постепенно переходящие в мелкозернистые пески полимиктового состава. Общая мощность пачки 1.0-0.7 м. Слой микрофаунистических остатков не содержит. Общая мощность прослеженных отложений 4.0 м.

Итак, по нашему мнению, нижняя часть разреза (пачка 1) представлена моренной толщей, сформировавшейся во время поздневалдайского оледенения. Вышележащие слои формировались в период раннеголоценовой трансгрессии. На противоположном берегу долины Флетердален в осадках морской террасы этого же уровня обнаружен комплекс макрофуны: Cyprina islandica, Mya truncata, Mya pseudoarenaria, Macoma calcarea, Astarte borealis, Mytilus edulis, Modiolus modiolus, Littorina littorea, Serripes groenlandicus, Chlamys islandicus, Lepeta coeca. Наличие теплолюбивых видов Cyprina islandica, Modiolus modiolus, Littorina littorea, а также Mytilus edulis, в настоящее время не обитающих в водах Шпицбергена (Feyling-Hanssen, 1955; Семевский, Шкатов, 1980), наряду с вышеприведенной радиоуглеродной датировкой позволяет предположить, что голоценовый климатический оптимум наступил в районе около 9500 лет назад.

Обнажение 115. Расположено в устье долины Флетердален в 0.9 км к востоку от побережья и в 0.4 км выше по долине от обнажения 113. Обнажение приурочено к эрозионному обрыву длиной 140 м и высотой 14-15 м. Абсолютная высота кровли - 31.5 м. От уреза водотока снизу вверх охарактеризованы следующие отложения:

1. Галечно-валунная пачка с гравийно-песчаным заполнителем. Галька диаметром от 3 до 9 см и валуны диаметром до 0.13 м изометричной, реже уплощенной формы, 2-го класса окатанности составляют 65 % объема породы. Материал не ориентирован. В составе отмечены красно- и сероцветные гнейсы (35 %), темно-коричневые кварциты (30 %), зеленоцветные амфиболиты (20 %), слюдистые сланцы (10 %), гранат-слюдистые сланцы (5 %). Заполнитель представлен гравелитистыми песками. В подошве развиты валуны кварцитов диаметром до 0.4 м 2-го класса окатанности с отчетливой ледниковой штриховкой. Выше залегает галечник с разнозернистыми песками. На глубине 0.8 м от кровли разнозернистые пески постепенно замещаются мелкозернистыми, светло-серыми песками. Мощность пачки -1.5 м.

2. Алевриты темно-коричневые плотные тонкослоистые плитчатые с многочисленными охристыми пятнами ожелезнения. Контакт с нижележащей пачкой четкий по прослою (1 см) рыжевато-желтых волнисто-слоистых среднезернистых песков.

В алевритах содержится своеобразный комплекс бентосных фораминифер. Доминируют Elphidium excavatum f. clavata (75 %), субдоминант Cassidulina reniforme (20 %). Столь высокий процент доминантного вида говорит об экстремальных условиях среды: низких солености и температуре, высоком содержании в воде минеральной взвеси, низком содержании в осадках питательных веществ. Комплекс характеризуется обедненным таксономическим составом (10 видов) и пониженной численностью фораминифер (3 экз/г). Кроме того, обращают внимание мелкие размеры раковин, что также присуще сообществам, развивающимся в неблагоприятных условиях среды (Korsun et al., 1995). Современные аналоги обнаруженного комплекса - сообщества Elphidium excavatum f. clavata и Cassidulina reniforme - занимают внутренние области фьордов, занятые локальными и промежуточными водными массами с низким содержанием фитопланктона. Набор видов, их соотношение и характер (мелкие размеры) указывают на то, что формирование отложений, содержащих этот комплекс фораминифер, происходило вблизи или под влиянием активных ледников. Мощность - 0.4 м.

3. Пески с линзовидной, местами пологоволнистой слоистостью. Отчетливо выражено переслаивание слоев (5-15 см) темно-серых тонкозернистых тонкослоистых слюдистых песков со светло-серыми мелко-средне-зернистыми песками полимиктового состава (0.5-5 см). К западу по простиранию они прослеживаются в локальных расчистках на уровне 27-28 м.

В песках содержание фораминифер еще более низкое (менее 1 экз/г). Снижается и видовое разнообразие до 5-7 видов в пробе. Все обнаруженные виды высокоарктические. Присутствие мелководных фораминифер (Нуапеsina orbiculare, Elphidium bartletti) свидетельствует об обмелении бассейна во время формирования данных отложений. Мощность пачки не выдержана по простиранию и составляет около 1.2 м.

4. Пачка валунно-галечного материала залегает выше по контакту с многочисленными карманами, выполненными галечниками с крупногравийным грубым матриксом. В подошве велика доля гравийной составляющей (до 15 % объема породы), постепенно снижающейся вверх по слою. В качестве заполнителя выступают тонкослоистые (1-3 мм) плитчатые алевриты темно-коричневого и светло-серого цвета. Местами они образуют структуры облекания валунов и гальки, возможно, за счет попадания обломочного материала на дно водоема. В пачке распространены валуны диаметром до 1.5 м и галька диаметром от 1 до 3 см 2-го класса окатанности, единичные экземпляры 4-го класса окатанности имеют яйцеобразную форму. В составе гальки и валунов, включая остроугольные обломки, отмечены серо- и зеленоцветные гнейсы (20 %), зеленоцветные амфиболиты (23 %), красноцветные порфиробластические гнейсы (17 %), красно- и сероцветные кварциты (20 %), слюдистые и гранат-слюдистые сланцы (15 %), молочно-белый кварц (5 %). Материал в целом не ориентирован и консолидирован до степени конгломерата. К кровле заполнитель меняет цвет на светло-серый и становится рыхлым. В образцах пачки найдены единичные раковины фораминифер плохой сохранности, имеющие явные следы переотложения (размер обнаруженных экземпляров совпадает с размерностью частиц, вмещающего их песка). Мощность - 2.2-2.5 м.

5. Пачка алевритов темно-коричневых с поверхности, розовато-серых в свежем срезе, тонкослоистых плитчатых комковатых, вмещающих разрозненные валуны, остроугольные обломки и гальку диаметром 1-7 см 1-3-го классов окатанности. Контакт с нижележащей пачкой с многочисленными карманами заполнения. В 25 м к западу по простиранию в этих отложениях обнаружена угловатая глыба красноцветных девонских алевролитов види­мым размером 1.5x0.7x0.3 м, ниже по склону в оползне - блок аналогичных пород 2.5x1.8x1.0 м. Схожие глыбы отмечены за бровкой обрыва на площадке, выполненной темно-коричневыми алевритами. В естественном обнажении и в радиусе 10 м от места описания пачки (на площадке) определен состав валунов глыб и гальки: красно- и сероцветные гнейсы (25 %), темно-коричневые, серо- и красноцветные кварциты (18 %), зеленоцветные амфиболиты (12 %), зеленоцветные габбро-диабазы (5 %), серо- и зеленоцветные кварцито-песчаники (7-10 %), зеленоцветные амфиболиты (14 %), красно-цветные алевролиты (15 %), красноцветные крупнозернистые песчаники (5 %), зелено- и сероцветные крупно-среднезернистые песчаники (10 %), гранат-слюдистые сланцы (6 %), молочно-белый кварц (3 %), единичные обломки тремолита 3x4 см. Степень окатанности материала варьирует от 0 до 3-го класса. На большинстве валунов и гальки - следы выветривания, предположительно эолового, в виде круглых отверстий диаметром 0.5-2 см. На площадке наблюдаются многочисленные створки раковин Hiatella arctica и единичные Mya truncata. Достаточно обильны фрагменты Balanus balanus преимущественно плохой сохранности, размером до 30 мм при биологическом возрасте 14-16 лет, а также их scutum и tergum. Радиоуглеродная датировка по раковинам В. balanus (с поверхности площадки) показала возраст 9230±100 лет (образец ЛУ-5407).

В алевритах содержится экологически выдержанный комплекс фораминифер, обычный для фьордов Шпицбергена. Доминирует Elphidium excavatum f. clavata. Численность невысокая (4 экз/г). Видовое разнообразие низкое (4 вида). Высокий процент доминирующего вида (87 %) и низкое видовое разнообразие указывают на неблагоприятные для развития бентосных фораминифер условия среды. Прослеживается некоторое сходство комплекса пачек 3 и 1. Мощность пачки варьирует от 0.6 до 1.5 м. Общая мощность прослеженных образований - 6.7 м.

Нижняя часть разреза (пачки 1-3) отнесены нами к средневалдайскому времени, известному на Шпицбергене как интерстадиал Экхольм (Mangerud et al., 1998). Судя по составу фораминифер, осадки формировались в морских условиях под влиянием активных ледников. К сожалению, на момент написания данной статьи оказалась еще не готова датировка определения абсолютного возраста, выполняемая методом оптически стимулированной люминесценции, которая могла бы подтвердить или опровергнуть наши предположения о возрасте этой толщи.

Вышележащая пачка 4 отнесена к ледниковым образованиям поздневалдайского возраста, причем нижняя часть, судя по наличию валунов со структурами облекания, формировалась в морском бассейне, находящемся под телом ледника. И, наконец, верхняя пачка 5 образовалась в ледово-морских условиях в раннем голоцене. Обращает внимание факт наличия обломочного материала девонских пород в составе пачки, коренные выходы которых известны только на противоположном берегу Вейде-фьорда. Это свидетельствует, что в период накопления этих осадков на западном берегу Вейде-фьорда существовали активные ледники, обрывающиеся в море. Анализ нижележащих толщ показывает, что осадки формировались из местных пород.

Выводы

1. В эпоху интерстадиала Экхольм (Mangerad et al., 1998) обширная территория фьорда была покрыта опресненной низкотемпературной водной массой. Можно предположить, что активное таяние ледников способствовало поступлению во фьорд значительного количества минеральных частиц, создающих неблагоприятный световой режим для развития фитопланктона и, как следствие, приводящих к низкой биопродуктивности водоема. В таких условиях развивались сообщества фораминифер с высоким процентом видов-оппортунистов: Elphidium excavatum f. clavata и Cassidulina reniforme. Относительно высокое видовое богатство (10 видов) обеспечивалось за счет высокоарктических видов, обычных для фьордов Шпицбергена.

2. Наличие обломочного эрратического материала девонских пород в осадках раннеголоценового времени указывает на его привнос с запада или юго-запада. То есть, по крайней мере, часть Земли Андре, расположенная на западном берегу Вейде-фьорда, в это время могла быть покрыта ледниками, продуцирующими айсберги.

3. Наиболее благоприятный для развития бентосных фораминифер период относится к раннему голоцену (около 9500 лет назад). В условиях активного притока во фьорд вод атлантического происхождения, массового поступления на дно органического вещества процветали богатые численно и таксономически комплексы бентосных фораминифер. О высокой продуктивности водоема в это время свидетельствует и достаточно большой процент во всех образцах вида-индикатора высокопродуктивных условий Nonionellina labradorica. Присутствие в ряде образцов Cibicides lobatulus указывает на усиление скорости придонных течений. Кардинальное улучшение гидробиологической ситуации в регионе подтверждается также крупными размерами домиков Balanus balanus - типичных представителей макробентоса сублиторали. Их массивность согласуется с выводом о росте гидродинамической активности в придонном слое тогдашней акватории, базирующимся на данных микрофаунистического анализа. Выделенная тенденция снижения батиметрического интервала обитания этих рачков в периоды глобальных потеплений (Алексеев, 1993) позволяет предположить, что пачка 1 (обнажение 113) могла сформироваться на глубине 50-80 м.

4. Голоценовый климатический оптимум наступил в районе около 9500 лет назад, т. е. гораздо раньше, чем на акватории сопредельного Баренцева моря, где он фиксируется в среднем голоцене (7500-5500 лет назад).

5. В более поздний период (9230-8870 лет назад) произошло значительное обмеление акватории. Развитие получили мелководные высокоарктические виды. Сообщества, обитающие во внутренней части залива (обнажение 115), указывают на крайне неблагоприятные для развития биоты условия среды. Относительно высокая численность фораминифер (4 экз/г против 1-2 экз/г на мелководье) обеспечивалась за счет видов Elphidium excavatum f. clavata и Cassidulina reniforme, обладающих высокой конкурентоспособностью и способных развиваться в достаточно тяжелых гидробиологических условиях.

Таким образом, наши исследования позволили выделить ряд индивидуальных черт палеогеографической ситуации в районе Вейде-фьорда на позднеплейстоцен-голоценовом этапе его развития. Одним из важнейших определяющих факторов при этом являлась специфика поступления теплых атлантических вод в проливы и фьорды архипелага. Именно с внедрением ветви Гольфстрима на северо-западную часть акватории Баренцева моря в пребореале можно связывать кардинальное улучшение гидробиологической обстановки во внутренних частях одного из наиболее крупных северных фьордов Западного Шпицбергена гораздо ранее общепринятого времени климатического оптимума. Эта версия вполне согласуется с данными некоторых западных исследователей (Salvigsen, Osterholm, 1982) о проникновении ряда теплолюбивых моллюсков, в частности Mytilus edulis, в северные области фьордов архипелага 9400 лет назад.

В заключение авторы приносят искреннюю благодарность коллективу лаборатории радиоуглеродного датирования НИИГ (Санкт-Петербург) и лично заведующему лабораторией Х.А. Арсланову за определение абсолютного возраста. Авторы также благодарят сотрудницу ПМГРЭ Н.Г. Краснову за любезное содействие в проведении геодезических наблюдений.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 06-05-64161).

Литература

Алексеев В.В. К эволюции голоценового бентогенного карбонатонакопления на Медвежинском мелководье Баренцева моря // Литология и полезные ископаемые. 1993. № 3. С. 141-143.

Алексеев В.В., Матишов Г.Г., Тарасов Г.А., Хрусталев Ю.П. Особенности современного осадконакопления // Среда обитания и экосистемы Земли Франца-Иосифа (архипелаг и шельф). Апатиты: Изд. КНЦ РАН, 1994. С. 18-43.

Корсун С.А., Поляк Л.В. Распределение морфогрупп бентосных фораминифер в Баренцевом море // Океанология. 1989. Т. 29, вып. 5. С. 838-844.

Погодина И.А. Бентосные фораминиферы фьорда Хорнсунн (Западный Шпицберген) // Океанология. 2005. Т. 45, № 4. С. 559-566.

Семевский Д.В., Шкатов Е.Л. Четвертичная фауна беспозвоночных архипелага Свальбард // Геология осадочного чехла архипелага Свальбард. Л.: Изд. НИИГА, 1980. С.129-133.

Feyling-Hanssen R.W. Late-Pleistocene of Billefjorden, Vestspitsbergen. Norsk Polarinst, 1955. Skriafter 107.186 p.

Hald M., Korsun S. Distribution of modern benthic foraminifera from fjords of Svalbard, European Arctic // J. Foraminifera Res. 1997. V. 27, № 2. P. 101-122.

Korsun S.A., Pogodina L.A., Forman S.L., Lubinski D.J. Resent foraminifera in glaciomarine sediments from three arctic fjords of Novaja Zemlja and Svalbard // Polar Res. 1995. V.'14, №1. P. 15-31.

Mangerud J., Dokken Т., Hebbeln D., Heggen В., Ingolfsson O., Landvik J.Y., Mejdahl V., Svendsen J.I., Vorren Т.О. Fluctuations of the Svalbard - Barents Sea ice sheet during the last 150 000 years // Quaternary Sci. Rev. 1998. V. 17. P. 11-42.

Salvigsen O., Osterholm H. Radiocarbon dated raised beaches and glacial history of the northern coast of Spitsbergen, Svalbard//Polar Res. 1982. V. 1. P. 97-115.

 

Ссылка на статью:

 Шарин В.В., Алексеев В.В., Дымов В.А., Погодина И.А., Большиянов Д.Ю., Гусев Е.А. Новые данные по стратиграфии четвертичных отложений и палеогеографии Вейде-фьорда (архипелаг Шпицберген). // Комплексные исследования природы Шпицбергена. Вып. 6. Апатиты: Изд. КНЦ РАН, 2006, с. 157-172.

Издание ММБИ:

ММБИ

 

 


eXTReMe Tracker

 

Яндекс.Метрика

Hosted by uCoz