М.Г. ГРОСВАЛЬД, А.Л. ДЕВИРЦ и Э.И. ДОБКИНА

К ИСТОРИИ ГОЛОЦЕНА ЗЕМЛИ ФРАНЦА-ИОСИФА

Скачать *pdf

 

Институт географии Академии наук СССР

Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Академии наук СССР

 

 

Палеогеография голоцена Земли Франца-Иосифа, т.е. история развития климата, органического мира, рельефа и ледниковых покровов архипелага за последние 12000-15000 лет, изучена крайне слабо.

В.Н. Сакс [1953] и В.Д. Дибнер [1959] предполагают, что к голоцену в пределах архипелага относятся морские террасы высотой до 25- 35 м , на поверхности которых, как правило, развиты свежие береговые валы с раковинами моллюсков, костями китов и моржей и древесиной-плавником. Начало формирования этих террас они связывают с периодом наиболее энергичной деградации ледников, а образование более низких террасовых уровней - с дальнейшим сокращением оледенения [Сакс, 1953]. Выработку более высоких террас (до 125- 150 м ) указанные исследователи относят ко времени, предшествовавшему сплошному верхнечетвертичному оледенению (к предзырянскому межледниковью [Дибнер, 1959], ранне-новочетвертичной трансгрессии [Сакс, 1953]). В первых результатах определения абсолютного возраста древесины-плавника по С14 (4250 ± 90 лет для 10-метрового уровня) В.Д. Дибнер [1961] усматривает фактическое подтверждение изложенных представлений. Полученную величину он экстраполирует вглубь геологического времени исходя из равномерности голоценового поднятия архипелага и получает возраст 8,5-10 тыс. лет, близкий к нижней границе голоцена, для террасы высотой 20- 23 м (и следовательно, террасовый уровень 30- 35 м должен иметь возраст 12-15 тыс. лет).

Однако такая экстраполяция вызывает серьезные возражения. Весь фактический материал по соседним районам, для береговых линий которых имеются многочисленные радиоуглеродные датировки, говорит о неравномерности их голоценового поднятия. Скорость подъема Западного Шпицбергена в районе Билле-фиорда с начала голоцена до настоящего времени сократилась от 200 до 15- 18 см в столетие [Feyling-Hanssen & Olsson, 1959]. Диаграмма поднятия берегов Билле-фиорда во времени имеет форму вогнутой кривой, самый крутой изгиб которой примерно соответствует началу атлантического века или границе между ранним и средним голоценом (около 8000 лет назад). Аналогичную форму с крутым перегибом в том же месте имеет график подъема Северо-Восточной Земли, построенный по датировкам образцов с берегов фиорда Мурчисона [Olsson, 1960], хотя в целом его кривая несколько более пологая. Существенное замедление испытывает на протяжении голоцена и поднятие территории Фенноскандии [Flint, 1957, стр. 246].

В настоящее время окончательно доказано, что подъем территорий, подвергавшихся материковому оледенению в плейстоцене, имеет изостатическую природу [Flint, 1957; Ушаков, 1960]. Но отсюда следует, что характер хода поднятия суши для всей провинции, охватывающей западный сектор Советской Арктики и северную Атлантику, должен быть общим: деградация оледенения, вызывающая поднятие, есть явление климатическое, а Скандинавия, Шпицберген и Земля Франца-Иосифа принадлежат единой климатической области. На этом основании данные радиоуглеродных определений возраста береговых линий Земли Франца-Иосифа следует экстраполировать не линейно, а по кривой, форма которой должна сохранять подобие кривым поднятия Западного Шпицбергена и Северо-Восточной Земли.

При построении диаграммы поднятия западной и центральной частей Земли Франца-Иосифа в голоцене (рис. 1) мы использовали, помимо упомянутой даты В.Д. Дибнера, относящейся к южному берегу Земли Александры, результаты еще двух определений возраста древесины - образцов с 10-метровой террасы о. Хейса и с самого высокого морского уровня ( 26 м н. у. м.) мыса Данди на о. Гукера. Образцы представляют части древесных стволов (плавника), найденных на поверхности морских террас; стволы полузасыпаны слоистыми песками и галькой с морской фауной. Первый образец взят Л.С. Говорухой в 1960 г ., второй - М.Г. Гросвальдом в 1959 г .

Рисунок 1

Абсолютный возраст обоих образцов определен А.Л. Девирцем и Э.И. Добкиной под руководством А.П. Виноградова в Радиоуглеродной лаборатории Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского АН СССР. Датировки получены путем измерения β-- активности изотопа углерода С14 в счетчике внутреннего наполнения. Углерод древесины сжигался в токе кислорода до углекислоты, из которой через промежуточные соединения - карбонат кальция, карбид кальция, ацетилен - синтезировался счетный газ этан. Перед измерением, для распада радона, газы выдерживались в специальных сосудах в течение 3-4 недель, после чего этан вводился в счетчик, работающий в пропорциональной области. Объем счетчика 1 л . Для анализа использовалось по 2 г углерода из исследуемых образцов, что соответствовало давлению этана в счетчике около 2 атм. Рабочая точка выбиралась при напряжении 5000 в, т.е. на 300 в выше начала плато. Во время  измерений счетчик помещался внутри камеры, представляющей ртутный и стальной экраны; вместе с ртутным экраном он окружался кольцом защитных счетчиков типа ГС-60, включенных с пропорциональным счетчиком по схеме антисовпадений. Благодаря этому фон счетчика составлял 10,70 ± 0,07 имп/мин. Чистый счет современного углерода в тех же условиях 23,25 ± 0,09 имп/мин. Измерение проводилось в течение 22-24 час. В итоге получены датировки: для 10-метрового уровня о. Хейса 4775 ±115 лет, для 26-метровой береговой линии мыса Данди на о. Гукера 7445 ± 135 лет.

Эти даты позволяют, прежде всего, сделать следующие заключения:

а. Возраст двух образцов, взятых с одного и того же уровня на островах Земля Александры и Хейса, разделенных расстоянием около 200 км , весьма близок. Этим подтверждается вывод Т.Н. Спижарского [1936] о «согласном» поднятии западной части архипелага, основанный на анализе морфометрии террас, и указывается возможность распространения данного вывода также на острова центральной части Земли Франца-Иосифа.

б. Уровень залегания третьего образца в 2,6 раза выше уровня первых двух, а его возраст древнее лишь в 1,5-1,7 раза. Этим подкрепляется наше предположение о замедлении голоценового поднятия архипелага.

в. Все три обломка древесины с Земли Франца-Иосифа оказались моложе образцов с соответствующих уровней берегов Билле-фиорда. Следовательно, диаграмма подъема западной и центральной частей архипелага должна быть несколько круче диаграммы, построенной для Западного Шпицбергена.

Использованные нами датировки слишком малочисленны, чтобы дать сколько-нибудь детальную картину поднятия Земли Франца-Иосифа в голоцене; они оставляют совершенно не освещенным возраст высоких террас, возраст поднятых береговых линий восточных и северных островов и т.д. Тем не менее, при их сопоставлении с материалами по соседним районам и включении в диаграмму (рис. 1) эти даты объективно отражают главную тенденцию перемещения береговых линий архипелага во времени, хотя и дают ее лишь в первом приближении. Анализ диаграммы приводит к следующим основным палеогеографическим выводам (носящим предварительный характер).

1. Общее поднятие западной и центральной частей Земли Франца-Иосифа за голоцен составляет не менее 130- 150 м , а не 30- 35 м , как предполагалось раньше. Следовательно, все известные на островах архипелага террасы, включая самые высокие, относимые до сих пор к предзырянскому межледниковью, образовались за последние 12-15 тыс. лет и являются голоценовыми.

2. Считая современное поднятие архипелага чисто изостатическим, компенсирующим снижение ледниковой нагрузки, а плотность подкорового вещества Земли равной 3,3 г/см3, мы получаем возможность подсчитать, что средняя толщина слоя льда (плотность 0,8-0,9 г/см3), таяние которого явилось причиной указанного поднятия, составляла 500- 600 м . Поскольку деградация верхнечетвертичных ледниковых покровов, а следовательно, и поднятие, начались еще в предголоценовое время (по крайней мере 20-24 тыс. лет назад), последняя величина должна рассматриваться как минимальная.

3. Расположенные в глубине архипелага террасы 30-метрового уровня (у мысов Седова и Данди на о. Гукера, у мыса Ушакова на о. Нансена, на о-вах Притчетт, Ньютона и др.) содержат обильную морскую фауну. Это показывает, что в период их формирования, т.е. 7,5-8 тыс. лет назад, проливы архипелага были свободны от ледников, а размеры ледниковых покровов, как и на Западном Шпицбергене [Feyling-Hanssen & Olsson, 1959], уже мало отличались от современных. Следовательно, деградация сплошного верхнечетвертичного ледникового покрова архипелага к этому времени в основном завершилась, и сопоставлять ее начало с формированием данных террас, как это делает В.Н. Сакс, нельзя.

4. На поверхности более высоких, чем 5-метровые, террас в пределах архипелага известны многочисленные находки рогов северного оленя [Сакс, 1953; Дибнер, 1959]; наблюдения первого автора показали, что оленьи рога продолжают вытаивать из-под льда современных ледников; неоднократно отмечалось перекрытие существующими ледниками низких морских террас и молодых береговых валов [Дибнер, 1959]. Сопоставление этих фактов с диаграммой (рис. 1) показывает, что олени на Земле Франца-Иосифа обитали в среднеголоценовое время (т.е. в атлантическом и суббореальном веках) и что ледниковые покровы в это время сокращались до размеров, которые были меньше современных. Отсюда следует, что в среднем голоцене климат архипелага был теплее, а растительность богаче, чем в настоящее время.

5. Верхняя граница (т.е. конец) «времени оленей» может быть точно датирована. Оленьи рога не встречаются ниже 5-метрового уровня; перед фронтом ныне почти неподвижного ледника Шуйского (о. Гукера) в террасовых песках на высоте 4-5м н. у. м. развиты гляциодислокации, образованные в субаквальных условиях. Следовательно, ухудшение климата, крупное наступание ледников и вымирание оленей на островах архипелага произошли тогда, когда его берега были на 5 м ниже, т.е. около 2,5 тыс. лет назад (в конце атлантического века, на границе среднего и позднего голоцена).

6. Приведенные факты и датировки позволяют построить первую схему стратиграфии голоцена Земли Франца-Иосифа и провести корреляцию его разреза с соответствующими разрезами на территории СССР, Шпицбергена и Скандинавии (рис. 1). Вымирание оленей и крупное наступание ледников архипелага совпадает по времени с позднеголоценовым отодвиганием к югу лесной зоны и возрождением зоны тундр вдоль северного побережья СССР [Нейштадт, 1961], с уходом теплолюбивой фауны из прибрежных вод Шпицбергена [Feyling-Hanssen & Olsson, 1959]; «время оленей» - с этапом наиболее благоприятных климатических условий послеледникового времени на тех же территориях; время бедной фауны Saxicava, найденной на поверхностях самых высоких террас Земли Франца-Иосифа [Дибнер, 1959] - с позднеледниковым холодным временем Шпицбергена (рассеянная фауна Mya и Saxicava на поверхности 60-90-метровых террас [Feyling-Hanssen & Olsson, 1959]) или древним голоценом.

Данная стратиграфическая схема еще нуждается в дополнительном обосновании (датировках, геологических и палеонтологических фактах). Тем не менее, она уже сейчас достаточно убедительно показывает приемлемость для Земли Франца-Иосифа предложенного М.И. Нейштадтом [1961] четырехчленного деления голоцена и возможность распространения на архипелаг вывода указанного исследователя о синхронности и общности характера климатических изменений послеледникового времени на всей территории СССР.

 

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Дибнер В.Д. Тр. НИИГА, 91, 9 (1959).

2 Дибнер В.Д. Новые данные по палеогеографии антропогена Земли Франца-Иосифа в свете первых результатов радиокарбоновых исследований. Доклады Академии наук СССР, 1961. Том 138, № 4, с. 893-894.

3. Нейштадт М.И. Матер. совещ. по изуч. четвертичн. периода, 1, Изд. АН СССР, 1961.

4. Сакс В.Н. Четвертичный период в Советской Арктике, Тр. НИИГА, 77, 19 (1953).

5. Спижарский Т.Н. Тр. Арктич. инст., 41, 5 (1936).

6. Ушаков С.А. ДАН, 133, №1 (1960). \

7. Fey1ing-Hanssen R., Olsson I. Norsk geogr. Tids., 17, № 1-4 (1959).

8. Flint R.F. Glacial and Pleistocene geology, N.Y.- London , 1957.

9. Olsson I. Am. J. Sci., Radiocarbon suppl., 2, 116 (1960).

 

 

Ссылка на статью:

Гросвальд М.Г., Девирц А.Л., Добкина Э.И. К истории голоцена Земли Франца-Иосифа. Доклады АН СССР, 1961, том 141, № 5, с. 1175-1178.

 



eXTReMe Tracker


Flag Counter

Яндекс.Метрика

Hosted by uCoz