ПАЛЕОГЕНОВЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ ХРЕБТА ЛОМОНОСОВА

1Гусев Е.А., 2Бугрова Э.М., 3Каминский М.А., 2Глезер З.И., 1Крылов А.А.

УДК 551.781 (268-191.2)

1 - Институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана (ВНИИОкеангеология), Санкт-Петербург, Россия 

2 - Всероссийский геологический институт (ВСЕГЕИ), Санкт-Петербург, Россия

3 - London's Global University, Department of Earth Sciences

Download *pdf

 

 

В 2004 г. в приполюсной части хребта Ломоносова был пробурен ряд скважин, прошедших весь осадочный чехол и вскрывших фундамент. Отобранные из кернорвателей образцы отложений были проанализированы на предмет обнаружения микрофауны. Осадок из призабойной части самой глубокой скважины (глуб. 390 м) содержит богатый комплекс фораминифер зеландского яруса палеоцена. Обсуждается также наличие в осадках, отобранных грунтовыми трубками в южной (прилегающей к Восточно-Сибироморской континентальной окраине) части хребта Ломоносова переотложенных фораминифер, диатомовых и силикофлагеллат эоценового возраста.


 

Введение.

До сих пор сведения о палеогеновых отложениях Северного Ледовитого океана ограничивались данными по скважинам глубоководного океанического бурения, пробуренным на севере Норвежско-Гренландского бассейна [Eldholm et al., 1989] и в проливе Фрама [Thiede et al., 1995], а также грунтовым колонкам, отобранным с хребта Альфа. Причем все эти материалы освещали большей частью после-олигоценовую часть кайнозойского разреза. В какой-то мере это восполнялось наличием разрезов скважин, пробуренных на шельфах морей Баренцева (в российском и норвежском секторах), Карского и Чукотского (в американском секторе).

Опыт разработки биостратиграфии агглютинирующих бентосных фораминифер Норвежско-Гренландского бассейна [Kaminski et al., 1990] показал, что в высоких широтах трудно скоррелировать комплексы микрофауны, которые находились в полуизолированных бассейнах. Кроме того, было обнаружено изменение возраста агглютинирующей фауны с увеличением широты. Большая часть фауны радиолярий, обнаруженных в палеогеновых осадках в проливе Фрама представлена неизвестными и безымянными видами [Hull, 1996]. Возникают также трудности с корреляцией комплексов диатомовой флоры, что может объясняться либо различием условий сохранности, либо изменением палеогеографических связей [Locker, 1996].

В статье обсуждаются результаты микропалеонтологического анализа образцов кайнозойских отложений из грунтовых трубок в зоне сочленения хребта Ломоносова с Восточно-Сибироморской континентальной окраиной (экспедиция на ледоколе “Polarstern” 1995 г.) и скважин, пробуренных в 2004 году в приполюсной части хребта (IODP [ Backman et al., 2006]).

 

Обсуждение результатов.

         Хребет Ломоносова представляет собой субмеридиональную горстовую структуру, разделяющую Евразийский и Амеразийский суббассейны Северного Ледовитого океана. По сейсмическим данным [Jokat, 2005] его южная часть в восточном полушарии характеризуется резкой асимметричностью поперечных сечений: западный склон узкий и крутой, а восточный широкий и пологий. Скважины по программе IODP были пробурены в месте заметного излома простирания хребта в приполюсной части (Рис. 1). Скважины прошли весь осадочный чехол и вскрыли фундамент. На борту судна фораминиферы были просмотрены М.А. Каминским [Backman et al., 2006].

         Рис. 1. Скважина на хребте Ломоносова

Для настоящей статьи были обработаны 3 образца из кернорвателя. В разрезе скважины М0002 (образцы из интервалов 187.25 – 187.41 м  и 214.67 – 215.34 м) остатки микрофауны не обнаружены. В разрезе скважины М0004, в интервале глубин 390 – 391 м (обр. 6/2) был отобран черно-серый плотный алевропелит с конкрециями и палочками пирита, который содержит достаточно разнообразный комплекс песчанистых фораминифер. Кроме фораминифер, был обнаружен единственный экземпляр Radiolaria genus indet.

Сохранность встреченной фауны позволяет говорить о ее нахождении in situ. Все обнаруженные виды принадлежат к группе песчанистых (агглютинирующих) фораминифер (так называемым «примитивным» по простому строению их раковин). Они представляют все три их отряда: Astrozhizida, Ammodiscida, Ataxophragmiida (по системе фораминифер, принятой во «Введении в изучение фораминифер» [Введение..., 1981]) и относятся к 27 родам 10 семейств (таблица 1).

Таблица 1. Олигоценовые фораминиферы

По экологическому типу комплекс принадлежит фауне «флишевого типа» (flysch-type fauna), которая широко распространена в некарбонатных и слабокарбонатных отложениях палеоцена Северного полушария – Норвежского и Гренландского бассейнов, центральной части Северного моря, флишевой зоны Карпат [Charnock & Jones, 1990; Kaminski et al., 1988, fig. 8 и др.]. При определении изучаемого комплекса фораминифер использовались публикации по этим территориям.

Как правило, роды и виды группы примитивных песчанистых фораминифер имеют широкое стратиграфическое распространение [Введение..., 1981]. Видовой состав этих фораминифер изучен недостаточно, набор морфологических признаков ограниченный, монографические описания видов часто отсутствуют. Поэтому часть форм могла быть определена или до рода, или в открытой номенклатуре.

По таксономическому составу фауна оказалась сходной с встреченной в центральной части Северного моря [Charnock & Jones, 1990; Kaminski et al., 1988]. В нашем комплексе обнаружены виды, стратиграфический диапазон которых ограничен поздним палеоценом, что и позволяет определить возраст комплекса. Это Thurammina favosa, Ammodiscus planus, Haplophragmoides horridus, Asanospira walteri, Trochammina  subvesicularis, Trochammina sp. 3 = T. sp. 5, по [Charnock & Jones, 1990], Reticulophragmium garcilassoi, Vernuilinoides polystrophus. Некоторые формы, определяемые в открытой номенклатуре, имеют морфологическое сходство с видами, изображенными из этого региона, но идентичность их требует подтверждения. В целом изученный комплекс близок к ассоциации зоны Trochammina ruthvenmurrayiReticulophragmium paupera палеоцена Северного моря [Gradstein et al., 1988].

Данная региональная зона выделена по результатам комплексного изучения разрезов многих скважин, пробуренных в центральной части Северного моря. Она занимает положение выше карбонатных осадков датского яруса и отнесена к зеландскому ярусу, в который авторы включают и танетский ярус международной стратиграфической шкалы. Подошва этой зоны проведена на уровне 62.2 млн. лет. По планктонным фораминиферам она соответствует зонам Р3 – Р4 стандартной шкалы, т.е. зеландскому ярусу. Выше нее залегают отложения зоны Coscinodiscus spp., соответствующей зонам Р5 – Р6b.

По экологическому типу фауна из интервала 390 – 391 м близка к комплексу фораминифер верхнего палеоцена Западной Сибири, где также представлены «примитивные» агглютинирующие формы родов Psammosphaera, Rhabdammina, Hyperammina, Reophax, Ammodiscus, Haplophragmoides, Trochammina и др. В западно-сибирских разрезах присутствуют эндемичные виды Cyclammina coksuvorovae, Trochammina pentacamerata, Verneuilinoides paleocenicus, Glomospira gordialiformis, найденные и в материале изучаемой скважины. Первый из этих видов - Cyclammina coksuvorovae является индексом зоны талицкого горизонта верхнего палеоцена [Унифицированные..., 2001]. В юго-западной части п-ва Ямал данные эндемики встречены вместе с более теплолюбивыми секрецирующими видами [Bugrova, 1997], характеризующими зеландский ярус в его стратотипическом регионе.

   Все сказанное позволяет относить отложения интервала 390 – 391 м (обр. 6/2) к зеландскому ярусу.

Изученный комплекс был приурочен к значительным палеоглубинам – от внешней зоны шельфа и ниже. Виды с мелкорослыми и тонкостенными раковинами, встреченные в образце в значительном количестве, обычно расселялись в спокойных холодноводных условиях. О таких условиях позволяет говорить и полное отсутствие секрецирующих фораминифер, которые одновременно заселяли более мелководную и тепловодную часть шельфа [Berggren & Aubert, 1975]. 

Кроме материала из скважин, микропалеонтологическому анализу подвергались образцы кайнозойских отложений из грунтовых колонок, поднятых в рейсе ледокола “Polarstern” в 1995 году на широте 81° с.ш. (Рис. 2) [Rachold, 1997]. Единичные раковины фораминифер присутствуют в образце из 52 станции (PS-2757) (обр. 36/052 – 25, интервал 8.30 – 8.40 м): Globigerina sp.  - 1 экз., Cibicidoides sp. - 1 экз., Haplophragmoides sp. (грубозернистая раковина) - 1 экз., обломок раковины Cyclammina?  sp. indet. В осадках 55 станции (PS-2759) обнаружено три экземпляра разной сохранности Recurvoides sp., с  грубозернистой стенкой с железистым цементом (обр. 33/055–20, интервал 6.25 – 6.36 м). По экологическому типу встреченные формы близки к комплексу песчанистых фораминифер, который характеризует в Западной Сибири верхний эоцен (верхнелюлинворская подсвита).

Рис. 2. Колонки Полярштерна на хребте Ломоносова

Кроме фораминифер, во многих пробах из обеих станций обнаружены очень близкие по систематическому составу комплексы диатомовых водорослей, силикофлагеллят и эбриидей. Комплексы сравнительно бедные, численность видов низкая, сохранность плохая, более или менее крупные створки найдены в виде обломков.

Наиболее высокой численностью (редко - 10-15 створок на препарат) характеризуется Paralia grunovii (Grun.) Gles. - вид, типичный для шельфовой зоны палеоцен-эоценовых эпиконтинентальных морских бассейнов, остальные виды представлены единичными экземплярами. Распределение диатомовых водорослей по колонке 52 станции (PS-2757) отображено в Таблице 2.

Таб. 2. Эоценовые диатомовые хребта Ломоносова

По сочетанию видов (Stephanopyxis edita Jouse, S. margina Grun., S. megapora Grun., Pseudopodosira hyalina (Jouse) Streln, P. westii (W.Sm.) Sheshuk. et Gles.,  Coscinodisus payeri Grun. var. payeri, C. decrescens A.S., Grunowiella gemmata (Grun.) V.H., Pyxilla gracilis Temp. et Forti (диатомовые водоросли), Dictyocha frenguellii var. carentis Gles., D. rotundata Jouse, Naviculopsis constricta (Schulz) Freng. (силикофлагеллаты), Pseudamunodochi dictyoides Hov. (эбриидеи) и по присутствию зональных видов-индексов - Coscinodiscus decrescens и Dictyocha rotundata вмещающие осадки могут быть отнесены к одноименным зонам межрегиональных зональных шкал по диатомеям и по силикофлагеллатам, разработанных для палеогена платформенных областей северо-западной Евразии. Эти зоны широко распространены на материке (в том числе в Западно-Сибирской низменности в верхах люлинворской свиты) и обнаружены в разрезе донных осадков Карского моря. Путем корреляции зоны сопоставлены с верхами ипрского яруса нижнего эоцена.

Присутствие наряду с морскими эоценовыми видами пресноводных диатомовых водорослей позволяет предполагать, что первые находятся не in situ. Датировка по единичным находкам пресноводных диатомей затруднительна, особенно учитывая присутствие плиоценовых видов из горных районов Армении.

Микроскопическое исследование образцов из грунтовых колонок станций 52 (PS-2757) и 55 (PS-2759) свидетельствуют о переотложении палеогеновых фораминифер, диатомовых и кремнежгутиковых. Положение станций опробования в гребневой части хребта Ломоносова говорит о близких коренных источниках, из которых были переотложены вышеописанные формы.

 

Выводы.

Биостратиграфия палеогена в высоких широтах находится до сих пор на стадии разработки ввиду слабой геологической изученности осадочного чехла Северного Ледовитого океана. Частично это связано также с различным уровнем сохранности карбонатов и кремния в Арктике, однообразием и редкостью определенных групп животных, эндемизмом, а также фауной и флорой, нигде ранее не описанной. Таким образом, полученные новые данные о палеогеновых осадках позволили уточнить стратиграфию осадочного чехла хребта Ломоносова. Палеогеографические выводы будут существенно пополнены после анализа всего керна скважин, пробуренных в 2004 году. В настоящее время получены убедительные свидетельства наличия в осадочном чехле хребта Ломоносова палеоценовых осадков, отвечающих зеландскому ярусу международной стратиграфической шкалы, а также эоценовых отложений. Несмотря на эндемичность многих видов бентосных фораминифер, диатомовых водорослей и кремнежгутиковых, многие комплексы сопоставляются как с Западно-Сибирскими, так и с описанными в центральной части Северного моря.

Работа выполнена при частичной поддержке грантов: РФФИ, № 06-05-65166-а и INTAS, № 2001-0762/f5 NEMLOR  (Northern Eurasian Margin and Lomonosov Ridge).

Список литературы

1.       Введение в изучение фораминифер (классификация мелких фораминифер мезо-кайнозоя). Под ред. Н.Н. Субботина и др. Л., Недра. 1981. 211 с.

2.       Унифицированные региональные схемы неогеновых и палеогеновых отложений Западно-Сибирской равнины. Объяснительная записка. Новосибирск. 2001. 84 с.

3.       Backman J., Moran K., McInroy, D.B., Mayer, L.A., and the Expedition 302 Scientists Proceedings of the Integrated Ocean Drilling Program, Volume 302, College Station TX (Integrated Ocean Drilling Program Management International, Inc.). doi:10.2204/iodp.proc.302.101.2006.

4.       Berggren, W.A., Aubert, J. Paleocene benthonic foraminiferal biostratigraphy, paleobiogeography and paleoecology of Atlantic-Tethyan regions: Midway-type fauna // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeecology. 1975. Vol. 18. P.  73-192.

5.       Bugrova E.M. Upper Cretaceous – Paleocene foraminiferal assemblages in the West Siberian Arctic Region (Kara Sea). The first International Conference “Applications of micropaleontology in environmental sciences”, June 9 -13, 1997, Tel Aviv, Israel. Abstracts. P.46.

6.       Charnock M.A., Jones R.W. Agglutinated Foraminifera from the Paleocene of the North Sea // Paleoecology, Biostratigraphy, Paleooceanography and Taxonomy of Agglutinated Foraminifera (Eds. C. Hemleben et al.). 1990, p. 139—244.

7.       Eldholm O., Thiede J., Taylor E. et. al. The Norwegian continental margin: tectonic, volcanic and paleoenvironmental framework. Proceedings of the Ocean Drilling Program, Scientific Results, 1989. Vol. 104, p. 526.

8.       Gradstein F.M., Kaminski M.A., Berggren W.A. Cenozoic Foraminiferal Biostratigraphy of the Central North Sea // Abh. Geol. Bundesanstalt. Band 41. Wien. 1988. p. 97—108.

9.       Hull D.M. Paleoceanography and biostratigraphy of Paleogene Radiolarians from the Norwegian-Greenland Sea. // Thiede J., Myhre A.M., Firth J.V., Johnson G.L. & Ruddiman W.F. (eds.) Proceedings of the Ocean Drilling Program, Scientific Results. 1996. Vol. 151, p. 125—138.

10.   Jokat W. The sedimentary structure of the Lomonosov Ridge between 88° N and 80° N. Geophysical Journal Int., 2005. Vol. 163, p. 698—726.

11.   Kaminski M.A., Gradstein F.M., Berggren W.A., Geroch S., Beckmann J.P. Flysch-type Agglutinated Foraminiferal assemblages from Trinidad: Taxonomy, Stratigraphy and Paleobathymetry // Abh. Geol. Bundesanstalt. Band 41. Wien., 1988. p. 155—227.

12.   Kaminski, M.A., Gradstein, F.M., Goll, R.M., and Greig, D. Biostratigraphy and paleoecology of deep-water agglutinated foraminifera at ODP Site 643, Norwegian-Greenland Sea. // Hemleben, C., Kaminski, M.A., Kuhnt, W., and Scott, D. (Eds.), Paleoecology, Biostratigraphy,Paleoceanography and Taxonomy of Agglutinated Foraminifera. NATO ASI, 1990. Ser. C, 237, pp. 345—386,

13.   Locker S. Cenozoic siliceous flagellates from the Fram Strait and East Greenland Margin: biostratigraphic and paleoceanographic results. // Thiede J., Myhre A.M., Firth J.V., Johnson G.L. & Ruddiman W.F. (eds.) Proceedings of the Ocean Drilling Program, Scientific Results. 1996. Vol. 151, p. 101—113.

14.   Magavern S., Clark D.L., Clark S.L. 87/86Sr , phytoplankton, and the nature of the Late Cretaceous and Early Cenozoic Arctic Ocean. Marine Geology, 1996. Vol. 133, 196, p. 183—192.

15.   Rachold E. Scientific Cruise Report of the Arctic Expedition ARK-XI/1 of RV “Polarstern” in 1995. Bericht zur Polarforschung. 1997, № 226, 157 p.

16.   Thiede J., Myhre A.M., Firth J.V. etc. Cenozoic Northern Hemisphere Polar and Subpolar Ocean paleoenvironments (summery of ODP Leg. 151 Drilling Results). // Proceedings of the Ocean Drilling Program, initial Reports, 1995. Vol. 151, p. 397—420. 


Gusev E.A., Bugrova E.M., Kaminsky M.A., Gleizer Z.I., and Krylov A.A., Paleogene Deposits of Lomonosov Ridge. // Geological-geophysical features of the lithosphere of the Arctic Region. St. Petersburg. 2006. № 6. p. 162-168.

A number of boreholes were drilled through the sedimentary cover down to folded basement in Lomonosov Ridge near the North Pole in 2004. Samples from core-catcher were analised for microfauna. The richest foraminifera complex was found in the deepest part of sequence (390 m). The foraminifera belong to the Selandian stage of the Paleocene. We also discuss the occurrence of redeposited Eocene foraminifera, diatoms and siliceous flagellates in the sediments sampled by piston cores in the southern part of Lomonosov Ridge, neighboring to the East Siberian Sea continental margin.

Tabl. 2, fig. 2, reference – 15.

 

 

Ссылка на статью:

 

Гусев Е.А., Бугрова Э.М., Каминский М.А., Глезер З.И., Крылов А.А. Палеогеновые отложения хребта Ломоносова // Геолого-геофизические характеристики литосферы Арктического региона. СПб, ВНИИОкеангеология, 2006. Вып. 6. с. 162-168.

 




 



eXTReMe Tracker


Flag Counter

Яндекс.Метрика

Hosted by uCoz