Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Палинстатиграфия и ландшафты кайнозоя Ванкаремской впадины, Чукотка

ВАК РФ 04.00.09, Палеонтология и стратиграфия

Автореферат диссертации по теме "Палинстатиграфия и ландшафты кайнозоя Ванкаремской впадины, Чукотка"

АКАДЕМИЯ НАУК СССР ДАЛЬНЕВОСТОЧНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукопиоя ЮЩЫШЕВ Александр Сергеевич

УДК 561.02.(571.651)

ЕАЛИЕОСТРАТИГРАФИЯ И ЛАНДШАФТЫ КАЙНОЗОЯ ВАНКАРЕМСИОЙ ВПАДИНЫ, ЧУКОТКА

04.00.09 ~ палеонтологая в отраиграфяя

Автореферат диссертация яа соискание ученой степеюг кандидата геолого-мннералогических наук

м

Владивосток - 1990

Работа выполнена в Биолого-почвенном институте Дальневосточного отделения АН СССР

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических • наук, профессор В.А. Красилов

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук Б.В. Преображенский

кандидат геолого-минералогичеоких наук Л.П. Караулова

Ведущая организация - Тихоокеанский океанологический институт Дальневосточного отделения АН СССР

Защита диссертации состоится ^¿т/ч^/М- 1990 г. в 10 час. на заседании специализированного Совета К.003.54.01 при Дальневосточном геологическом институте ДВО АН СССР, в конференц-зале.

Адрес: Владивосток, 22, проспект Столетия

Владивостока, 159

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной библиотеке ДВО АН СССР.

Автореферат разослан * Ь " ^¿игл^!* 1990 г.

Ученый секретарь специализированного совета, к.г.-м.н.

А.М.Попов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Изучение кайнозоя Чукотки представляется актуальным как в геологическом, так и в экономическом плане. Геологические события в этом регионе оказали заметное влияние на формирование современной структуры земной коры, океанографических условий, климата и биоты северной Пацифики. Реконструкции этих событий препятствует недостаточная стратиграфическая изученность. Для таких впадин как Банкаремская, до сих пор не разработаны детализированные стратиграфические схемы. Мевду тем, только через осмысление естественно-научных проблем, связанных с прошлым Земли, можно подойти к качественному прогнозу возможных изменений окружающей среды.

Повышенный интерес к исследуемому региону, вероятно, объясняется еще и тем, что в его пределах зарождались и формировались многие экосистемные новации кайнозоя. Именно ^(укотка все это время первой проходила по ступеням прогрессирующего похолодания и генерировала почти весь спектр современных растительных формаций Востока Азии.

Учитывая крайнюю чувствительность экосистем тундры к присутствию человека, оснащенного современными орудиями производства, на первый план выдвигаются вопросы повышения качества геолого-поисковых работ и оптимизации их объемов, важную роль в решении которых играют стратиграфические разработки.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является создание палиностратиграфической схемы кайнозоя, а также реконструкция этапов осадкоьакопления, развития растительности и климата, которые нашли отражение в стратиграфической последовательности рыхлых отлояений Ванкаремской впадины. В связи с этим ставятся следующие задачи:

1. Изучение спорово-пыльцевых спектров проб, отобранных из керш скважин колонкового бурения и естественных обнажений.

2. Сопоставление полученных материалов с результатами пали-ностратиграфического.изучения других регионов.

3. Корреляция палшостратиграфических подразделений с кли-ыатостратиграфической шкалой кайнозоя.

4..Анализ геоморфологических, лктологкческих и палинологических особенностей рыхлых образований, участвующих в строении чехла впедины.

5. Интерпретация происховдения ландшафтных особенностей

Ванкаремской впадины в связи с геологическим строением и структурой кайнозойского чехла.

Защищаемые положения: I. С помощью палинологического метода в сводном разрезе рыхлого чехла Ванкаремской впадины выделено 12 стратиграфических подразделений, отвечающих естественным этапам развития ландиафтов и климата.

2. Реконструкция растительности и климата выявленных стратиграфических интервалов позволяет уверенно сопоставить их с единицами климатостратиграфичеекой шкалы и таким образом датировать.

3. В формировании рельефообразующих структур прибрежных низменностей Чукотки принимали участие грязевулканкческие процессы. Аномальное залегание слоев, несущих миоценовые спорово-пыльцевые спектры, внутри плейстоценового разреза горы Кышней связано с грязевым вулканизмом. Аналогичные структуры маркируют зоны региональных разломов.

4. На основе палеогеографических построений сделан вывод о различиях в развитии северо-западной и юго-восточной частей впадины, свяэ£.шых с позднеплейстоцеьовыми тектоническими подвижками. Особенности строения плейстоценовых толщ Скотского полуострова мокно объяснить существованием активной разломной гоны, отделявшей его от материка.

Научная новизна и практическая ценность. Впервые получены спорово-пыльцевые характеристики всего кайнозойского разреза Ванкаремской впадины, позволившие через реконструкции палеокли-штов сопоставить выделенные стратиграфические подразделения с соответствующими единицами геохронологической шкалы. Впервые на Чукотке были установлены отложения, отвечающие глобальному похолоданию на рубеже олигоцена и миоцена, а также слои оптимальной фазы потепления конца раннего - начала среднего миоцена, в спо-рово-пыльцевых спектрах которых отражена существенная роль в растительном покрове каштановых лесов.

Анализ палинологических и других материалов дал возможность выдвинуть предположение об участии в формировании чехла прибрежных впадин Чукотки грязевулканических процессов. Указаны объекты, происховдеьие которых может быть связано с этими процессами.

Для объяснения некоторых особенностей строения рыхлого чехла Ванкаремской впадины и распределения на побережьях "-Чукотки высоких морских террас привлечены данные о новейших тектонических движениях. Намечено положение морфоструктурного уступа, раз-

делящего различные по характеру вертикальных движений зоны Северо-Востока Азии.

Результаты исследований могут быть использованы в процессе геологического картирования и при разработке критериев оценки перспе' 'ив района в отношении россыпных проявлений.

Фактический материал. Сбор и обработка материала проводилась s период 1982-1989 гг. Автором с помощью спорово-пыльцево-го анализа изучено около 500 образцов, отобранных из кечна 15 скважин колонкового бурения и 21 естественного обнажения. Описание и опробование разрезов прозодилось автором, а такте геологами Восточно-Чукотской геологоразведочной скспедиции ПГО "Севвос-тгеология" Г.З.Картавенко, А.И.Гришиным и сотрудником В1МГРИ к.г.-м.н. С.А.Лаухивдм. В-работе использованы материалы геолого-геоморфологических наблюдений, а также результаты дешифрирования аэрофотоснимков, полученные автором и любезно предосговлеякне указанными специалистами.

Реализация результатов работы. Материалы палинологического изучения кайнозойских толц использовались при проведении геологопоисковых работ, что нашло отражение в отчетах Восточно-Чукотской геологоразведочной экспедиции.

Апробация работы. Результаты исследования доложены на III Тихоокеанской школе по морской геологии, геофизике и геохимии (Владивосток, 1987), на геологических конференциях в Анадырской и Восточно-Чукотской геологоразведочных экспедициях (Анадырь, 1988; Эгвекинот, 1988), на заседании Дальневосточного отделения Всесоюзного палеонтологического общества (Владивосток, 1988), а также на международном симпозиуме "Стратиграфия и корреляция четвертичных отложений Азии и Тихоокеанского региона" (Находка, 1988).

Публикации. По материалам исследования опубликозано 4 работы, I статья находится в печати.

Объем работы. Диссертация содеркит 176 страниц машинописного текста, включает 5 глав, об!цую характеристику работы, основные выводы, 18 рисунков, 3 таблицы и список из 119 наименований отечественной и зарубежной литературы.

Автор искренне признателен научному руководителю доктору геолого-минералогических наук, профессору В.А.Красшюву за всесторонний поиощь, выражает глубокую благодарность палинологам Н.Б.ВерховскоЙ, В.С.Маркович и Т.И.Петренко, консультациями которых постоянно пользовался, геологам, предоставившим саон ма-

териалы и проводившем опробование, а также всем товарищам за замечания, сделанные в процессе работы над рукописью.

Глава I. СОСТОЯНИЕ БИОСТРАТИГРАФИЧЕСКОЙ ИЗУЧЕННОСТИ

Публикации, в которых рассматриваются кайнозойские отложения Ванкаремской впадины, крайне немногочисленны. В них характеризуются отдельные разрезы, и общего представления о строении рыхлого чехла не создается. Мнения авторов о возрасте и генезисе отдельных стратиграфических интервалов не всегда совпадает. Данные спорово-пыльцевого анализа отложений, заполняющих впадину, приведены в работах О.М.Петрова (1966), Ш.Ш.Гасанова (1969), И.Б.Кистеровой с соавторами (Ш79), Н.Б.Верховской (1966), Лау-хина с соавторами (1988).

Глава П. ОПОРНЫЕ РАЗРЕЗЫ И ПАЛИНОКОМПЛЕКСЫ

Наиболее полно палинологические характеристики кайнозойских толщ, слагающих рыхлый чехол Ванкаремской впадины, представлены в 9 опорных разрезах. Кроме того, в них наблвдаются непосредственные взаимоотношения мевду отдельными подразделениями, фиксируемые сменами спорово-пыльцевых комплексов (табл. I). Таким образом, исключаются разночтения во временной интерпретации полученной стратиграфической последовательности. В главе приведены описания опорных разрезов и их подробные палинологические характеристики, позволившие обосновать возраст ввделяемых стратиграфических единиц.

В.нижней части сводного разреза впадины, изученного автором, установлены слои, содержащие спорово-пыльцевые спектры, в которых заметную роль играют морфотипы, сходные с пыльцой кустарниковых форм березы и ольхи. Голосеменные представлены, в основном, сосновыми. Пыльца широколиственных редка и принадлежит достаточно холодостойким породам. Выше в отложениях нарастает количество пыльцы таксодиевых, появляются зерна, принадлежащие более теплолюбивым широколиственным деревьям, в том числе, буковым, которые постепенно выходят ш положение дошнантов. В перекрывающих слоях выявлены спорово-пыдьцеше спектры со значительным участием пыльцы каштана и таксодиешх при разнообразна немногочисленных зерен теплолюбивых я субтропических пород. Затем га сиену каштану приходит пыльца бука в дуба, вновь возрастает роль березы,ж к сосновых.

Полное отсутствие в спектрах шяьцц, определяемой по искусственной классификации,!!, в то м время, значительное участие

Таблица I

Обобщенные палинологические характеристики ввделенных стратиграфических интервалов

Возраст Общий состав спектров* Доминанта и (субдоминанта) в отдельных группах Детерминанты K-bo таксонов

I 2 3 4 5

qIIX К т с в » SS 6-20$ 33-56% 30-58? Salix, (Betula (куст.), Artemi3ia, Gramineao, (Cyparaceae) Bryaleg, (Selaginella sibirica) Selaginella aibiricp К T С аг 4 26 9 1 СП 1

Q3 да т с SS 'в 20-643 22-66% 12-22% Betula (куст.).Alnaater, Salix Graiaineae, Ericalea, Artemisia, (Cyperaceae) Bryalea, Sphagnura, Lyco-podiura Betiila (древ.), Alnua, Lycopodium pungena д к т с = 2 4 за 14

Q2 к т ж 2-29% 34-57% 26-59% Salix, Betula (куст.) Artemisia, Gramineae, Cyperaceae Selagiaella elbirica Selaginella aibirica к т с 8 4 27 10

Продолжение таблица I

I 2 3 4 ' 5

да , 24-505S Beíula (куст.), Alnaster, Larix, Picea sect. Eupicea, Ä = 5

Salix Betula (древ.), Alnua К = 4

т * 31-6535 Gramíneas, Ericalee, Cy- T= = 40

peraceae, (Artemisia)

с * 16-3855 Bi-yales с = 15

2 QXX к = 35-676 Betula (куст.), Alnaster, Betula (куст.), Alnaster к = 4

т «= 23-49% Ericalea, Artemisia, т = 31

(Gramineae)

с = 6-I9Í Bryalea, Sphagnun, (Foly- с » 12

podiaceae, Selaginella

eibirica, Lycopodium)

<4х да * 38-71? Betula ( куст.), Alnaster, Betula (древ.), lerix, д = 5

(Betula (древ.), Salix) Picea sect. Eupicea, J4y~ к « 5

т - 23-44$ Ericalea, Gramineae, (Ar- rica, Alms, Selaginella т = 40

temisia, Cyperaceae) selaginoidea, S.sangui-

с = 6-23? Bryalea, Sph.ag.mi-n, Pcxly- nolenta с = 17

podiaceae

Продолжение таблицу I

2

3

4

ДО я 53-74% Betula (куст.), Alnaater, Betula (древ.), (¡tyrica, Salix)

Т •= 20-30% Ericales, Cyperaceae,

Gramineae, (Artemisia) С я 2-23% Sphagnwn, Polypodiaceae, (Bryalea)

Larix, Picea aect. Eupicea, P.sect. Omorica, Abies, iauga, Betula (древ.)« Alnua

Д- 8

К = 7 T = 39 С = 18

Г = 9-16% D = 71-79%

Z = 12-13%

Pinus s.g. Haploxylon, Picea aeot. Eupioea Betula (древ.), Betula (куст.) Alnaater, Myrica), Ericalea Polypodiaceae, Sphagnum

Corylus, Acer, Ilex, Crataegus, Pinua s.g. Diploxylon, Picea sect. Omoiica, Abiea, Larix, iauga

Д = 16 К = 9 T = 17

С = 10

Г = 12-32% Taxodiacaae, (Pinua a.g. Ulmua, Juglans, Pterocarya, Д = 30

Haploxylon iilia, Phellodendron, К = 13

П = 43-76% Betula (древ.),Alnua, Aesculus, Liquidambar,Khua, T = 7

(Pagus, Quercus, Castanea) Cotinus, Uyssa, Larix, Picea,

С « 6-44% Polypodiaceae, Sphagnum Iauga, Keteleeria, Podo- С = 9

carpus

I

Окончание таблица I

I 2 3 4 5

Г S 17-2556 Taxodiaceae, (Pin._£ s.g. Ulmus, Juglana, Pterocarya, Д = 33

Haploxylon) l'ilia, Phellodendron, к = 14

п S3 56-645? Castanea, А1пиз, Aesculus, Liquidambar, Rhus, T = 5

(Betula (древ.)) Hamamelis, Cotinus, Hyssa,

с = 17-19* Polypodiaceae Larix, Abiea, Picea, Tsuga, С с 8

Ketoleeria, Podocarpuс

н1 г = 12-2055 Pinus s.g. Haploxylon, Alnaeter, Corylus, Carpinus, Д а 28

1 Taxodiaceae Ulmus, Acer, Myrica, Compto- к с: II

п = 57-74% Alnus, Betula (древ.) nia, Ilex, Viburnum, Sambu- т в 8

с = 8-12% Polypodiaceae, (Sphagnum) cua, Crataegus, Juglans, с в 8

Carya, Fagus, Aesculus,Nyssa,

Ericales

•1- г as 9-39% Pinus s.g. Haploxylon, Alnaster, Bstula (куст.), д & 20

N1 (Taxodiaceae,Picea,Teuga) Corylus,Carpinus,Ulmua, Acer, к с II

1 п 31 46-83% Betula (древ.), Alnus, . llyrica, Comptonia, Ilex, Vi- т SS 13

(Alnaster, Ericalea) burnum, Juglans, Sanbucus,

с S 4-19% Sphagnum, Polypodiaceae Crataegus с = 9

Пыльца деревьев (Д), кустарников (К), трав и кустарничков (Т), голосеменных (Г), покрытосеменных (И), споры (С).

пыльцы таксодиевых и целого ряда теплолюбивых широколиственных пород позволяет утверждать, что изученные отложения не древнее позднего олигоцена и не моложе миоцена. Нижняя пачка, очевидно, может коррелироваться со слоями, отражающими условия похолодай»; на рубеже олигоцена и миоцена, а верхние с отложениями, которые накапливались в течение последовавшего потепления. Эти климатические тенденции обычно рассматриваются как явления планетарного масштаба (НосЬиН, 1978), что позволяет их использовать для самых широких корреляций, как континентальа.так и океанических осадков (аь.ас:<1еЬоп, Ксгшеъ, 1975). Такие выводы о возрасте подтверждает сравнение полученных характеристик со спорово-пьгльцевыми спектрами, выделенными из керна скважин в низовьях Колымы, где вскрыты отложения этого же возраста ОНарикова, 1983; Лаухин и др., 1982; Ушу хин, Фрадкина, 1985; Карташова и др., 1985), а также из слоев северопекульнейвеем-ской свиты юго-западной Чукотки (Бискэ, 1975).

В спектрах с доминированием пыльцы каштана, вероятно, нашла отражение экстремальная фаза потепления на рубеже раннего и среднего миоцена, за которой в среднем миоцене последовал спад тетературного фона, и каштановые леса земестились буковыми, вероятно, располагавшимися до этого в пределах более высоких частей склонов (Красилов, Алексеенко, 1977).

Ка отложениях миоцена залегают слои, в спорово-пыльцевых спектрах которых отражено широкое развитие березово-лиственнич-ных лесов, хотя флористический состав и пестрота сообществ были еще достаточно велики, присутствовали теынохвойные элементы и умеренные широколиственные породы. Подобные спектры известны на юге Чукотки из толщи ключа Графитного, датированной на основании палинологических и карпологических данных поздним плиоценом (Бискэ, 1975; Фрадкина, 1976; 1983).

На этих отложениях залегают аллювиальные слои, в спорово-пыльцевых спектрах которых древовидные представители березовых уступают место кустарникам, текнохвойные редки. Почти треть спектра составляет разнообразная пыльца трав и кустарничков. Аналогичная смена спектров даблвдалясь в ряде разрезов, в частности, в стратотилической местности распространения толщи ключа Графитного, где верхнеплиоценовые* отложения перекрыты нижне-плейстоцеиовыми, отнесенными к паяинозоне Иаива-АЪ1«з (Вер-ховская, 1986). Полученная нами спорово-пыльцевая характеристика также позволяет рассматривать описанные слои в объеме этой пали-

нозоны и датировать их ранним плейстоценом,

. Вше по разрезу в спектрах из темнохвойных остаются только единичные зерна ели, сохраняется лиственница, заметную роль продолжает играть пыльца древовидных берез, хотя доминирование кустарниковых берез и ольховника выражено очень резко. Такие спектры укладываются в диагноз палинозош Betula - Picea sect, iäupicea (Верховская, 1986), а также соответствуют характеристике тнеквээмских слоев начала среднего плейстоцена (Петров, 1966).

Следующее стратиграфическое подразделение сводного разреза Ванкаремской впадины обычно представлено грубообломочными образованиями ледникового комплекса. В спектрах из них древесной пыльцы на обнаружено. Среди пыльцы кустарников господствуют березка и ольховник, разнотравье представлено единичными зернами, спор мало. В самых различных районах Чукотки аналогичную споро-во-пыльцевую характеристику имеют отложения; связанные своим проксховдением со средкеплейстоцеповш оледенением (Верховская, 1986; Верховская, Кундьнпев, 1987), которые отнесены к палкнозо-не Betula sect. Manas - Alnaster (Q^j) •

В залегающих выше слоях вновь можно встретить пыльцу древовидной березы и ольхи, лиственницы и ели. Отмечается существенное возрастание разнообразия трав, среди которых обильны злаки. В группе спор господствуют Bryales.

Отложения, содержащие сходные спектры, очень широко развиты на Северо-Востоке СССР. Различные исследователи единодушно сопоставляли их с первым позднеллейстоценовым потеплением (Петров, 1966; Муратова, 1973). Из керна отложений этого возраста на юго-востока Ванкаремской впадины удалось выделить комплекс фораминифер, определенных H.A.Оковитой, также указывающий на относительное потепление климата в соответствующий интервал времени.

Для палинокомплекса из перекрывающих слоев характерна значительная роль спор плаунка сибирского, при общей бедности спектров и крайне малом количестве пыльцы кустарников. На территории Чукотки такие спектры указывались для аллювиальных, ледниковых и фдювиогляциальных отложенйй, связанных с первым позднеплейсто-цековым похолоданием (Муратова, 1973; Филимонова, 1978). Поэке бшIii получек данные о наличии ка Чукотке среди образований этого возраста морских слоев (Верховская, Кувдышев, 1907), которые присутствуют, судя по остаткам морских моллюсков,и в изученных

- II -

разрезах на берегах лагуны Ванкарем.

Выше в сводном разрезе плейстоцена впадины залегают отложения, несущие спектры со значительным участием пыльцы кустарников и трав и единичными зернами древовидных березы и ольхи. ПодобШч комплексы ранее были выделены из акту о неких слоев (Петров, I96b), а также из IX горизонта сводного разреза неоген-плейстоцена юго-восточной Чукотки (Муратова, 1973), которые отвечают второму поэднеплейстоценовому потеплению ( ^ц ) и объ-эдинены в палинозону Alnaster-ijcopodiua (Верховская, 1-^6).

Венчают плейстоценовый разрез отложения, в которых вновь резко возрастает содержание спор, исчезают представители древесного яруса, кустарники нередко представлены только пыльцой ивы, падает разнообразие трав и кустарничков. Перечисленные особенности сбликают подобные спектры с полученными из разрезов отложений второго позднеплейстоценового похолодания ( qj-^ ), которые в центральных районах Чукотки включены з палинозону ¿¡elaginelia albtrica-Polypodtaceae (Верховская, 1986), а на побережье Берингова пролива - Bryales-folypodiaceae (Верховская, Кундылев, I9EÎ7). В пределах Ваккаремской впадины наметилось третье характерное сочетание спор в соответствующем палинокомллексе: Eryfiles - Selagtnella sibirica.

В голоценовых спектрах возрастает роль пыльцы кустарников, особенно березки и ольховника, единичными зернами представлены ива и кедровый стланик. Пыльца трав и кустарничков достаточно разнообразна и многочислеаша.

Таким образом, несмотря на высокую толерантность растительных сообществ Субарктики, их реакция на климатические перемены нашла достаточно четкое отражение в спорово-пыльцевых спектрах разновозрастных слоев, что позволило выявить стратиграфическую последовательность кайнозоя Ванкаремйкой впадины. В то же время в разрезах, вскрытых скважинами 19 и 20 а пределах г.Кыныней, установленная последовательность нарушается: внутри четверичных толщ встречены слоя, несущие спорово-пыльцевыэ спектры миоцена. Такое явление ранее на Чукотке не описывалось, оно, очевидно, требует особого внимания, в связи с чем необходим подробный анализ данных, полученных в процессе'изучения строения г. Кымыней.

Глава III. СТРОЕНИЕ И ПРОИСХОДЦЕНИЕ г. КЫМЫНЕЙ

Гора Кымыней, расположенная в юго-восточной части Ванкаремской впадины на левобережье р.Кымкнейвееи, возвышается, над уре-

зом воды в реке более чем на 150 м, в плане почти изометрична, диаметр основания составляет около 4 км. По литологическим особенностям в ее разрезе обособляется нижняя часть, сложенная преимущественно тонкими и, судя по находкам в керне остатков моллюсков и фораминифер, морскими осадками. По палинологическим данным морские слои формировались во время первого позднеплей-стоненового потепления. На них залегает слоистая толща, в которой можно выделить пачки, содержащие грубообломочный материал, разделенные и перекрытые алевритисто-глинистыми отложениями. На глубине 33 м в ней были обнаружены артефакты, возраст которых археологи оценивают в 30 тыс. лет (Лаухин и др., 1989).

Особенности палинологической характеристики толщи, слагающей г.Кымыней, позволяют датировать ее вторым позднеплейсто-ценовым потеплением, что, с одной стороны, исключает ледниковое происховдение этих образований, а, с другой, - соответствует возрасту артефактов, скопление которых, вероятно, связано с культурным слоем.

По-видимому , возникновение г. Кымыней можно связать с процессами грязевого вулканизма. Вполне вероятно, что отложения, несущие третичные спорово-пыльцевые спектры представляют собой сопочную брекчию стадий параксизмов, во время которых за несколько часов на значительной площади нередко образуются ее покровы многометровой мощности (Попов, 1928). Грязевулканкческой модели не противоречит присутствие в некоторых частях разреза обломочного материала: валуны и даже глыбы объемом до 5 м^в сопочной брекчии достаточно обычны (Рахманов, 1987). Источником обломочного материала, кроме третичных толщ, могли служить среднеплейстоце-новые ледниковые образования. По размерам и форме г.Кымыней вполне сопоставима с крупными действующими грязевыми вулканами Крыма, Кавказа, Китая и других регионов.

Грязевые излияния в районе г.Кымыней, вероятно, происходили в начале позднего плейстоцена иа дне морского бассейна. Не исключено, что вулканоидная постройка на определенных этапах превращалась в остров. Во время последовавшего затем похолодания процесс грязевого вулканизма приостанавливался. Рост вулканоад-ной постройки возобновился с наступлением второго позднеплейсто-ценового потепления только уже в условиях суши. Вероятно, господствовавшую над плоской равниной вершину грязевого вулкана, посещали древние охотники, и следы их присутствия могли захоронять-ся под очередными порциями сопочной брекчии.

- 13 - '

Таким образом, для объяснения происхождения г.КымынеЙ предлагается грязевулканическая модель, которая в данном случае может успешно конкурировать с гляциальной.

Обнаруженные внутри пле. ¿тоценовой толщи образования, несущие миоценовые спорово-пыльцевые спектры, не могут рассматриваться как ледниковые отторкенцы, поскольку аналогичные слои встречены и среди тонких морских отложений.

Глава 1У. ГРЯЗЕВОЙ ВУЛКАНИЗМ НА. ПРИБРЕЖНЫХ РАВНИНАХ ЧУКОТКИ

Используя возможности дистанционного изучения рельефа, в сочетании со стратиграфическими исследованиями, удалось выявить ряд объектов, связь которых с грязевым вулканизмом вполне вероятна. В главе приведено описание наиболее характерных из них. При этом можно наметить те же морфогенетическио типы грязевул-канических проявлений, что и в районах их современного распространения (Лолиеяберг, 1955). Это различные по размерам изометрич-ные холмы, которые напоминают, как и г. Кымыней, грязевые конусовидные вулканы, а также обширные низины с пологим рельефом, заполненные мощными толщами алезритисто-глинистых отложений, сопоставимые с плоскими сопочными полями. Кроме того, на северо-западе впадины выявлены структуры, напокикяпцие "вдавлешые" синклинали Крыма: мульды в осевых частях брахиантиклиналей, связанные своим происхождением с грязевулканическими процессами.

Обычно грязевым вулканизмом сопровождается газоносность осадочного чехла, в связи с этим были проанализированы материалы по строению Анадырской впадины, где известны проявления углеводородов. В ее пределах в результате грязевого вулканизма, вероятно, могло возникнуть скопление холмов мевду заливами Кан-чалан и Онеиен. Па палинологическим данным участвующие в строении холмов отложения можно отнести только к первому поздяе-плейстоценовому потеплении, что исключает их ледниковое происхождение. В то же время за счет флювиальных процессов возникновение подобной формы рельефа объяснить также не удается.

Несмотря на крайне ограниченное распространение на Чукотке современных явлений, напоминающих о грязевулканических или о сопутствующих им процессах, существование в этом регионе грязевого вулканизм^ в прошлом, по-видимому, исключать нельзя. Причины его "активизации и затухания пока не ясны, как, впрочем, и в других районах, где грязевой вулканизм изучается уже десятки лет.

К настоящем)' времени среднемасштабное геологическое картирование впадин Чукотки, закончено. Оно проводилось с учетом представлений о значительной роли ледников в формировании рельефа этих территорий. Появление фактов, свидетельствующих о возможном участии в накоплении рыхлых толщ впадин грязевулканичесяих процессов, очевидно, потребует пересмотра имеющихся по этим районам геологических сведений.

Глава У. 0САДК0НАК0ПЛЕ1ШЕ, РАСТИТЕЛЬНОСТЬ И КЛИМАТ КАЙНОЗОЯ ВАНКАРЕМСКОЙ ВПАДИНЫ

Обобщая полученные данные, можно реконструировать главные черты существовавших в кайнозое растительных сообществ и климатические тенденции, предопределявшие особенности развития растительности региона (табл. 2), а также этапы формирования рыхлого чехла впадины.

Таблица 2

Главные черты растительности и климата, установленных временных интервалов

Возраст Растительность Климат

I 2 3

Рт полэдоминантны© леса с меловыми 1 реликтами

листопадные смешанные леса с до-3 минированием мелколиственных по-

К1 род при участии кустарниковых I форм ольхи к березы

хвойно-широколиствекные мезофит-л ные леса с разнообразным составом теплоучеренных пород

ц1-2 леса с доминированием каштана, I напоминающие леса Хонсю и бассейна Янцзы со значительным участием таксодиеЕых

¡Л полидоминантные леса со значите-I лышм участием бука, дуба, мелколиственных пород, хвойных и так-содиевых

и| лиственничные леса с примесью * темнохвойных и умеренно-теплолюбивых широколиственных пород

<а лиственничные леса и редколесья 1 с редкими представителями темно-хвойных и хорошо развитым травя-нисто-кустарничковым ярусом

?

холодно-умеренный

умеренный

субтропический (оптимум потепления)

субтропический

умеренно-холодный

близкий климату

юго-восточной

Аляски

Окончание таблицы 2

01 березово-лиственничные леса и редко- близкий климату

II .есья с участием луговых сообществ восточной Камчатки

02 тундра, сходная с современной на аналогичный совре-ЧХ1 юге Чукотки мелному в районе

г.Анадырь

Q1 лиственничные леса и редколесья с климат приморский,

XIX участием ели, березы, ольхи и ивы более мян Л, чем

в древесном ярусе современным, со

снежной зимой

Q? криофитностепные и туедростепные континентальный,

iiI сообщества с участками, занятыми сухой, арктический

типичными тундрами

q3 кустарниковые тундры с древовидной сходный с совре-

III березой, тополем к чозением в до- менным на юге линных комплексах '{у::отки

¡л криофитностепные сообщества со зна- арктический,ульт-

ЧШ читальным участием мхов и плаунка раконтиненталь-

сибирского ный

Палеоценовые слои были установлены на северо-западе впадины в основании двухсотметровой тслщи (Кистерова и др., 1979). Южнее устья р.Ванкарем они отсутствуют.

Отложения четырех климатостратиграфических подразделений, выделенных в интервале верхний олигоцен-средни*. миоцен, судя по литологической общности и наличию переходов между соответствующими палинокомплексами, накапливались в течение единого ал-лювиально-озерного цикла седиментогенеза в пределах палеодоли-ны северо-восточного простирания.

Следующий этап формирования рыхлого чехла фиксируется верхнеплиоценовой, скорее всего, также оэерно-аллюзиальной толщей.

Наиболее древними образованиями, для которых удается установить связь с современным рельефом и геоморфологическое положение в долинных комплексах, являются аллювиальные слои нижнего плейстоцена. В пределах Ванкаремской впадины, как и в других районах Чукотки, они ''законсервированы" под мощной среднеплей-стоценовой толщей и впоследствие не прорезались водотоками Уровень моря в раннем плейстоцене, вероятно, был ниже современного.

Сходное с нижнечетвертичными геоморфологическое положение занимают аллювиальные слои начала среднего плейстоцена.

Весьма широко в пределах впадины распространены образования второй половины среднего плейстоцена, своим происхождением связанные с оледенением. Рельеф, оставленный отступающим ледни-

ком практически не сохранился. Лишь изредка иэ-лод более молодых отложений выступают эрозионные останцы, сложенные средне-але?стоценовой мореной. Вероятно, ледники ввдвигались на север далее современной береговой линии.

Ранее уже отмечалась значительная тектоническая активность окраины Чукотки на рубеже среднего и позднего плейстоцена (Вер-ховская, Куидишев, 1ЭУ7). В пределах ВанкаремскоЙ впадины она выразилась в деформациях слоев, в том числе и наиболее молодых, в связи с чем возникли линейно-вытянутые в плане, дугообразные и нередко замкнутые в кольца валы-нуэсты, предопределившие основные черты рельефа и гидросети северо-запада впадины. Валы служил;: естественным ограничением лагун в прошлом, а в некоторых местах служат и сейчас.

С началом позднего плейстоцена связано формирование аллювиальных, прибрехмо-морских и грязевулканических образований. О морском генезисе слоев ряда изученных разрезов однозначно свидетельствуют находки остатков моллюсков и фораминифер. В районе г.КимынеЙ уровень моря превышал современный более чем на 60 м. Однако, северо-западнее высота морской тсррасн на побережье составляет ВС' го 10-15 м. Анализ материалов по распространению морских плейстоценовых образований н;. Северо-Востоке СССР показал, что высокие (до 100 м) морские террасы широко представлены по берегам Чукотки только иго-восточнее следующих пунктов: дагуна Пынго-Пыльхин (восточнее лаг. Банкарем), г.Кымыней, залив Свободный (северо-восточное ответвление зал. Креста), лаг. Ыамчергыргын (пкнее зал. Креста), устье р.Волчьей, впадающей в зал. 1-Занчалан, мыс Рогожный (серерный берег зал. Онемен). Северо-золаднее упомянутых географических точек, расположенных на побе-реч&лх Чукотского и Берингова морой, высота морской террасы резко снижается,или такая терраса отсутствует совсем. Связать описываемое несоответствие с фациаг.ьным замещением морских толщ континентальными не удается. Более вероятным представляется тектоническое происхождение выявленной геолого-геоморфологической границы. При этом немаловажно, что все указанные вше пункты располагаются в плане в пределах единой почти прямолинейной зоны. По-видимому, не случайно также, что она приурочена к рубеяу, разделяющему районы, различные по сейсмической активности. Можно предположить, что по этой зоне произошло смешение вверх крупных блоков земной коры, включающих собственно Чукотский полуостров, Золотой хребет и прилегающие районы Анадырской впади-

ны. Очевидно, отсутствие северо-западнее образовавшегося ыор-фоструктурного уступа высоких морских террас свидетельствует о большей стабильности континентального блока, который, таким образом, обнаруживает определенное сходство со всей материковой частью 'обережья Дальнего Востока, вдоль которого прямых признаков существования высоких морских террас не установлено (Кулаков, 1973; 1980). В то же время, восточную окраину Чукотки можно сопоставить с эападнотихоокеанскими островными системами, включая Камчатку, для побережий которых плейстоценовые «орские террасы высотой з десятки и даже сотни метров вполне обычны. Мы полагаем, что развитие подобных дизъюнктивных зон, разделяющих блоки с различной вертикальной подвижностью, можно связать с продолжающимся в плейстоцене развитием гигантских морфоструктур центрального типа, которые в целом контролируют очертания берегов штериковой части Восточной Азии (Кулаков, 1986).

Как было показано в предыдущих главах во время первого поз-днеплейстоценового потепления шли грязезулканическиа излияния, которые, по-видимому, тяготели к рассматриваемой зоне разломов.

Следующий этап позднего плейстоцена нашел наиболее яркое отражение в ледниковых толщах и соответствующих формах рельефа на выходе рек Ванкарем и Кымьшейвеем в предгорья. Судя по расположению конечных морен, длина ледников первого позднеплейсто-ценового оледенения достигала 70 км.

Находки остатков морской фауны на побережье лаг. Ванкарем в песках этого возраста позволяют предположить, что уровень моря в начале данного этапа был несколько выше современного. В процессе последовавшей регрессии водотоки врезались в ранее накопившиеся осадки.

В течение второго потепления позднего плейстоцена очень важным процессом, который привел к достаточно быстрому накоплению на некоторых участках толп весьма значительной мощноста, был грязевой вулканизм. Не исключено, что сопочная брекчия служила, исходным материалом и для формирования отложений иного ■ генезиса, в том числе, содержащих остатки мамонтов а сопутствующих им животных. Венчают плейстоценовый разрез впадины маломощные, скорее всего, озерные и'делювиальные осадки.

Анализ полученных материалов позволяет достаточно обоснованно судить об этапах формирования кайнозойского чехла впадины. Установленное несоответствие в строении ее западных я более подвижных восточных участков долото учитываться при планировании 4

и проведении поисковых работ.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Разработана палиностратиграфическая схема кайнозоя Ван-каремской впадины, включающая 12 подразделений, отражающих втагш развития ландшафтов и климата.

2. Впервые на территории Чукотки установлены отложения, отвечающие сменяющим друг друга во времени клкматоритшм: похолоданию на рубеже олигоцена и миоцена, потеплению в раннем миоцене, оптимальной фазе этого потепления в конце раннего-начале среднего миоцена и началу похолодания в среднем миоцене.

3'. В слоях похолодания конца олигоцена-начала миоцена по спорово-пыльцевш спектрам фиксируется доминирование мелколиственных древесных пород с участием кустарниковых форм ольхи к березы.

4. Впервые для оптимальной фазы потепления ка рубеае раннего и среднего миоцена установлена существенная роль в растительности каштановых лесов. "Буковый" горизонт, вероятно, додхси быть отнесен уже к постоптимальной фазе.

5. По изменению спектров отложений верхнего плиоцена, нижнего и среднего плейстоцена реконструируется поэтапное становление на Чукотке лесотундрового и тундрового типов растительности. При этом происходило постепенное обеднение древесного яруса лиственничников, которые длительное время сохранялись как основа фитоценозов.

6. Среди отложений верхнего плейстоцена выделены слои, сопоставимые с двумя потеплениями и двумя похолоданиями позднего плейстоцена.

7. Палинологическое исследование плейстоценовых образований г.Кымыней, вмещающих слои с миоценовыми спорово-пыльцевыми спектрами и содержащих артефакты палеолита, позволило высказать предположение о ее грязевулканическоы происховдении. Возможность использования такой актуалистической модели для территории Чукотки рассматривается впервые.

8. В пределах Ванкаремской и Анадырской впадин существует рад объектов, связь которых с грязевым вулканизмом вероятна.

9. Показано, что особенности распространения высоких морски: террас на бэрегах Северо-Восточной окраины Азии контролировались тектоническими процессами. Установлено положение зоны разрывных нарушений, отделяющей более подвижный блок Чукотского полуострова от расположенных северо-зацаднео структур, сближаемых с мате-

риковыми побережьями Восточной Азии.

ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Четвертичные отложс..ия западного побережья Берингова пролива. Владивосток: ДВЩ АН СССР, 1987. 116 с. В соавторстве с Н.Б.ВерховскоЯ.

2. Геологическое развитие береговой зоны Берингова пролива з ггачале позднего плейстоцена // Геология Тихого океана. Тез. докл. Ш Тихоокеанской иколы по морской геологии, геофизике н геохимии. Владивосток, 12-18 октября 1987 г. Ч. 2. Владивосток: ДВО АН СССР, 1987. С. 120. В соавторства с Н.Б.Верховской.

3. Грязевой вулканизм на прибрежных равнинах Чукотки // Стратиграфия и корреляция четвертичных отложений Азии и Тихоокеанского региона. Тез. мевдународи. симпоз. (9-16 октября 1983 г., г.Находка). Т. 2. Владивосток: ДВО АН СССР, 1988. С. 156-157, В соавторстве с Н.Б.Верховской.

4. Строение и происхоздение г.Кымыней на Чукотке // Деп. в ВИНИТИ. 25.05.90 » 2805-В90. 18 с.

5. Палинологическая характеристика кайнозойских отложений Севера Чукотки // Геология и геофизика (в печати).