Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему
Осадконакопление и история четвертичного мелководного гляциального шельфа
ВАК РФ 04.00.21, Литология
Автореферат диссертации по теме "Осадконакопление и история четвертичного мелководного гляциального шельфа"
Г 8 ОД
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
„ о ИЮП ОТ
на правах рукописи Чистякова Ирина Анатольевна
УДК 551.467:551.577 ОСАДКОНАКОПЛЕНИЕ И ИСТОРИЯ ЧЕТВЕРТИЧНОГО МЕЛКОВОДНОГО ГЛЯЦИАЛЬНОГО ШЕЛЬФА (НА ПРИМЕРЕ ПЕЧОРСКОГО МОРЯ)
специальность 04.00.21 - литология
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук
Москва 1997
Работа выполнена в Геологическом институте РАН
Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук Ю.А.Лаврушин
Официальные оппоненты:
доктор геолого-минералогических наук М.Н.Алексеев (Геологический институт РАН)
•доктор географических наук Ф.А.Щербаков (Институт Океанологии РАН)
Ведущая организация: Мурманский морской биологический институт РАН (г.Мурманск)
Защита диссертации состоится 19 июня 1997г. в 14 ч. 30 м. на заседании специализированного совета Д.002.51.01 при Геологическом институте РАН по адресу: 109017, г.Москва, Пыжевский пер., д.7, ГИН РАН
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГЕМ РАН по адресу: 109017, Москва, Старомонетный пер., д.35
Автореферат разослан 19 мая 1997 г.
Ученый секретарь
специализированного совета {1/а,
доктор геолого-минералогических наук /Ъ Л.И.Боголюбова
Введение
Актуальность исследований. Познание вопросов строения и осадконакопления шельфов различного типа континентальных окраин имеет существенное теоретическое значение.
В представленной работе создана одна из моделей позднекайнозойского осадконакопления в юго-восточной части Баренцева моря. Осадконакопле-ние на этом шельфе отличалось рядом специфических особенностей. К числу важнейших из них относятся неоднократные гляциоэвстатические колебания уровня моря и возникающая в связи с этим частая и быстрая смена субмаринных обстановок на субаэрапьные, громадный принос терригенного материала и талых ледниковых вод со стороны деградирующих ледниковых покровов, создающих специфические обстановки осадконакопления, временами возникающий покров морского плавучего льда и т. п. Все это потребовало создания модели осадконакопления на переходном этапе от оледенения к межледниковью, выяснения особенностей седиментогенеза в межледниковые периоды и проведения папеомаринологических реконструкций.
Выяснение этих проблем имеет особую актуальность в связи с тем, что южная часть Баренцева моря и, в частности, Печорское море принадлежат к числу акваторий, в которых наиболее активно ведутся нефтегазопоисковые работы. Вопросы строения, генетической интерпретации отложений и корреляции разрезов из чисто научных превратились в основные при решении практических задач, таких как выяснение инженерно-геологических особенностей осадков, слагающих шельф.
Главная цель работы - реконструкция особенностей осадконакопления, строения и плейстоценовой истории мелководного гляциального шельфа на примере Печорского моря.
Основные задачи исследования 1. Выяснение общего строения поздне-четвертичных отложений Тимано-Печорского региона, соотношение в них континентальных и морских отложений; масштабов прояления гляциотекто-нических деформаций. 2. Выяснение количества морских трансгрессий на палеошельфе и границ их распространения. 3. Литолого-фациапьная характеристика морских плейстоценовых отложений и на этой основе: выяснение особенностей седиментации в условиях мелководного гляциального шельфа на разных этапах дегляциации и характеристика осадконакопления в мелководном арктическом морском бассейне. 4. Определение закономерностей формирования вещественного состава ледниковых и морских отложений.
Научная новизна. В работе использован новый подход к изучению четвертичных отложений Тимано-Печорского региона с учетом интенсивной гляцио-тектонической переработки всей толщи неоднократно наступавшими ледни-
ковыми покровами. Впервые дана литолого-фациальная характеристика толщ морских плейстоценовых отложений, установлены основные особенности формирования вещественного состава как ледниковых, так и межледниковых отложений; рассмотрены вопросы влияния климата на литолого-фациальный состав отложений. Определены основные характерные черты бассейнового седиментогенеза на этапе перехода от оледенения к межлед-никовью. Установлена пространственно-временная асимметрия распространения морских плейстоценовых трансгрессий на севере Европейской части России.
Практическая значимость. Предложена новая схема строения четвертичных отложений данного региона, основу которой составляет чередование толщ конечных и основных морен и морских отложений. Данная схема может быть использована при картировании четвертичных отложений, при инженерно-геологических и гидрогеологических изысканиях и при выяснении закономерностей пространственного распространения строительных полезных ископаемых (песок, гравий и др.).
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на Всесоюзном совещании "Проблемы четвертичной палеоэкологии и палеогеографии северных морей" (Мурманск, 1987); на VI школе по морской геологии (Геленджик, 1986); на Всероссийском совещании по изучению четвертичного периода Москва, 1994); на V конференции молодых научных сотрудников ГИН.
По теме диссертации опубликовано 10 работ.
Фактический материал. В основу работы положен материал, собранный автором при проведении полевых работ по тематике ГИН РАН в 1981, 19861989 годах в пределах Большеземельской тундры, Северо-Западного При-тиманья и о.Колгуев; в 45-ом рейсе НИС "Дальние Зеленцы" ММБИ РАН в Баренцевом и Норвежском морях. При проведении полевых работ изучались естественные обнажения, а также керн скважин, пробуренных Тиманской ГРЭ. Был изучен керн 9 глубоких (до 300 м) скважин, пробуренных в Большеземельской тундре; 7 скважин в Северо-Западном Притиманье и 10 скважин на Северном Тимане.
При изучении новейших отложений современной акватории Печорского моря использовались данные НСП, а также материалы бурения, проведенного при инженерно-геологических работах ВМИПО "Союзморинжгеология".
В процессе работ были изучены различными видами анализов более 500 образцов. Гранулометрический анализ был проведен в группе механического анализа ГИН РАН, а также в отделе лабораторных исследований НПО Союзморинжгеология. Литологические особенности отложений (текстура, структура, наличие и характер фауны и флоры, наличие конкреций, состав обло-
мочного материала, размерность зерен, основной петрографический состав грубообломочных включений, видимые вторичные изменения и т.д.) был изучен автором макроскопически и в прозрачных шлифах. Был изучен минеральный состав тяжелой фракции (0,1- 0,01 мм) 75 образцов, кроме того, использованы данные Ю.К.Голубева по минеральному составу тяжелой фракции четвертичных отложений Большеземельской тундры и шельфа о.Колгуева. Минеральный состав глинистой фракции был изучен при помощи рентгенодифракционного анализа, выполненого в лаборатории физических методов изучения пород ГИН РАН. Большая помощь при интерпретации данных рентгенодифракционного анализа оказана В.А.Дрицем и Б.А. Сахаровым, которым автор выражает искреннюю признательность.
В работе использованы фондовые материалы по геологическому строению, стратиграфии четвертичных отложений Большеземельской тундры, расчленению и схеме строения новейших отложений Баренцева и Печорского морей.
Диссертация выполнена в Геологическом институте РАН под руководством доктора геол.-мин. наук Ю.А. Лаврушина, которому автор выражает глубокую благодарность.
При написании работы автор пользовался консультациями члена-корреспондента РАН П.П.Тимофеева, чьи ценные замечания были с благодарностью учтены.
При проведении полевых работ и изучении керна скважин большую помощь оказали сотрудники Тиманской ГРЭ А.С.Гайдаманчук, В.Ф.Антоневич и другие, которым автор выражает свою признательность. Автор благодарит также канд. геогр. наук. В.П.Васильева за совместные полевые работы и канд. геол.-мин. наук Ю.К.Голубева, материалы которого анализировались при написании данной работы.
Автор также благодарит сотрудников ММБИ канд. геол.-мин. наук В.В.Алексеева, Л.Г.Павлову и В.Б.Хасанкаева за помощь, оказанную в работе в рейсе НИС "Дальние Зеленцы".
При написании работы большая помощь была оказана канд. геол.-мин. наук О.Г.Эпштейном, с которым в ряде мест проводились совместные полевые работы и постоянными советами и консультациями которого автор пользовался. В процессе подготовки работы автор пользовался постоянной поддержкой зав. лабораторией Ю.А.Гаврилова. Кроме того ценные советы и консультации оказывали сотрудники. ГИН а канд. геол.-мин. наук А.Р.Гептнер, Т.А.Садчикова, Н.П.Кураленко, которым автор выражает свою признательность. При оформлении работы большую помощь оказала Т.В.Хвост.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения, изложенных на 160 страницах, содержит 58 рисунков, 13 таблиц и приложения. Библиография включает 202 наименования.
Содержание работы Глава 1. Существующие представления о строении четвертичных
отложений северной части Тимано-Печорского региона 1.1. История изучения позднекайнозойских отложений и основные проблемы четвертичной геологии Выделено и охарактеризовано три основных этапа изучения позднекайнозойских отложений Тимано-Печорского региона. На первом этапе (до конца 50-х годов XX века) выявлены основные особенности строения позднекайно-зойского рыхлого чехла, выделены по литологическим и генетическим признакам горизонты, которые сопоставлялись с горизонтами плейстоцена Русской равнины. Было установлено, что в составе позднекайнозойских отложений значительную роль играют валунные суглинки, которые на этом этапе исследований большинство геологов считало ледниковыми отложениями.
Второй этап связан с интенсивным бурением с конца 50-х годов. На этом этапе расширился круг методов, применяемых для стратиграфического расчленения и корреляции разрезов, стали широко применяться биостратиграфические методы (Зархидзе, 1966, 1971; Семенов, 1973; Лосева, 1970, 1972; Лев, 1972, Немкова, 1964, 1972; Бердовская, 1971; и др.).
В этот период возникли глубокие разногласия по поводу генезиса валунных суглинков, а вместе с ними и общей природы всего позднекайнозойского разреза. Этот вопрос и в настоящее время продолжает оставаться чрезвычайно дискуссионным. В начале шестидесятых годов появляются работы, в которых доказывается морской генезис валунных суглинков и формирование почти всей толщи позднекайнозойских отложений в морских условиях {Афанасьев, 1963; Попов, 1963; Данилов, 1962, 1963, 1978, 1979, 1980, 1982, 1983, 1985, 1988 и др.; Белкин и др., 1966; Зархидзе, 1965, 1966, 1985, 1988, 1991 и др.; Крапивнер, 1967, 1976, 1986, 1988, 1994 и др.).
Ледниковый генезис валунных суглинков обосновывается многими авторами (Лавров, 1977, 1981; Гуслицер, 1973, 1976; Симонов, 1973; Лаврушин, 1989, 1990; Эпштейн, 1986, 1990, 1995; Андреичева, 1992, 1994; и др.). В этих работах выявлены основные литологические особенности толщ валунных суглинков, их пространственного размещения, особенности залегания, взаимоотношение с подстилающими и перекрывающими горизонтами в результате чего получены, с нашей точки зрения, бесспорные доказательства их ледникового происхождения (текстурный анализ толщ валунных суглинков, наличие гляциодислокаций, отторженцев, состав грубообломочного материала, ориентировка и исштрихованность валунов, развитие и закономер-
ное расположение конечно-моренных, водно-ледниковых и моренных форм рельефа и т.д.).
Новый этап начался в последние 15 лет в связи с проведением нефтегз-зопоисковых работ на шельфе Баренцева и Печорского морей, сопровождавшимися геофизическими исследованиями и бурением.
В настоящее время проводится интенсивное изучение шельфов полярных областей, делаются попытки выявить основные характерные типы осадков, формирование которых связано с развитием оледенений (Лисицин, 1994; Лаврушин, 1989, 1990; Павлидис, 1990, 1992; Матишов, 1984, 1988 и др.; Лаврушин, Чистякова, 1988; и др.). Разрабатывается концепцйя'о морском перигляциале (Матишов, 1982,1984,1987 и др., Биогеоценозы.:., 1996).
Разные представления о генезисе отложений обусловили принципиально различный характер стратиграфических схем позднекайнозойских отложений. Наиболее спорным является возраст нижней части разреза, который оценивается от миоцена до начала плейстоцена.
1.2. Анализ опорных разрезов основных свит (серий или толщ), выделенных предыдущими исследователями.
Рассмотрены основные разрезы, которые приводятся предыдущими исследователями в качестве опорных для выделяемых в толще позднекайнозойских отложений Тимано-Печорского региона просундуйской, колвинской и падимейской свит. Анализ приводимых в литературе данных показывает, что даже опорные разрезы часто представляют собой сложный комплекс ледниковых и морских отложений. При этом практически все межледниковые отложения в той или иной степени подверглись ледниковой переработке.
Приводимые в литературе списки морской фауны не дают достоверной корреляции разрезов. Во многих случаях фауна является переотложенной, часто копмлексы фауны определяются в явно ледниковых отложениях.
Проведенный анализ приводит к выводу о том, что в настоящее время не существует достоверных стратиграфических схем, на которые можно было бы опереться при расчленении толщи четвертичных отложений. В данной работе пришлось отказаться от точной стратиграфической привязки толщ морских отложений, имеющихся в основании разреза и от употребления названий просундуйская, колвинская, падимейская свиты.
Глава 2. Опыт реконструкции первичной стратиграфической последовательности четвертичных отложений в зоне активного ледникового воздействия.
Как указывалось, одной из характерных черт строения гляциального шельфа является развитие гляциотектонических деформаций. Вопросами гляциотектоники занимались многие исследователи (Лаврушин, 1976, 1980, 1989; Левков, 1980; Лавров, 1981; и др.). Однако основное внимание при их
исследованиях уделялось деформациям коренных пород ложа и собственно ледниковых отложений, а деформации четвертичных межморенных отложений изучались в существенно меньшей степени.
2.1. Гляциотектонические деформации межледниковых отложений по естественным разрезам
В результате проведенных работ по изучению четвертичных отложений Тимано-Печорского региона установлено повсеместное гляциотектоническое воздействие ледниковых покровов на четвертичные отложения изучаемого региона и рассмотрены различные его проявления. Показано, как в результате гляциотектонического воздействия происходит как экзарация, уничтожение морских межледниковых отложений, ассимиляция их ледником, так и усложнение разрезов. В данной главе детально расмотрено строение крупнейших в данном регионе естественных разрезов четвертичных отложений -обн. Вастьянский Конь и береговых обрывов северного побережья о. Колгуев.
Обнажение Вастьянский Конь на Нижней Печоре изучалось многими исследователями. По нашим представлениям в обнажении вскрывается чешуйчатая напорная морена и гляциодислоцированные осадки ледникового ложа. Подморенная толща представлена снизу вверх морскими глинами (мощностью до 35-40 м) и аллювиальными песками (мощность 10-40 м). Ледниковые деформации затронули осадки ледникового ложа на всю видимую мощность, при этом гляциотектонические деформации по разному проявляются в осадках разного литологического состава.
Конечная морена состоит их трех чешуй мощностью до 20-30 м, полого падающих на северо-восток. Причем только нижняя чешуя однородна и нацело сложена валунными суглинками. Средняя и верхняя чешуи имеют трехчленное строение и состоят (снизу вверх) из перемещенных и дислоцированных глин, песков и валунных суглинков. При отсутствии протяженных протяженных инъективных тел в основании чешуи часто не удается отделить пески, перемещенные в составе чешуи, от песков субстрата.
В результате воздействия ледникового покрова, как это показано на данном примере, происходит утраивание разреза морских и аллювиальных отложений.
На о.Колгуев были изучены высокие (до 40-50 м) береговые обрывы северного побережья, в которых снизу вверх выделяются: 1 - нижняя морская пачка; 2 - нижняя сложнопостроенная морена; 3 - межморенная морская пачка; 4 - верхняя морена, являющаяся рельефообразующей.
Вся толща четвертичных отложений, а также подстилающие породы верхнего мела, подверглась интенсивному гляциотектоническому воздействию. Мощность морских отложений резко изменчива вплоть до будинирования и
образования гигантских линз. Полный разрез, включающий все четыре выделенные пачки наблюдается только на отдельных участках обнажения. Часто наблюдается непосредственное налегание верхней морены на нижнюю.
Морены содержат многочисленные отторженцы морских четвертичных и меловых отложений. Вследствие сильной дислоцированное™ восстановить реальный разрез морских отложений не представляется возможным; некоторые представления о первичном фациальном составе данной пачки можно составить только при использовании отторженцев морских отложений в моренах.
Изучение естественных обнажений четвертичных отложений позволило выявить основные типы гляциотектонических преобразований морских межледниковых отложений.
2.2. Восстановление первичной стратиграфической последовательности четвертичных отложений по разрезам скважин
Из-за крайне ограниченного количества естественных обнажений в изучаемом регионе большое значение имеют материалы бурения. Все данные по нижне- и среднеплейстоценовым отложениям Тимано-Печорского региона получены по керну скважин. В связи с этим крайне важным является выявление признаков гляциотектонических нарушений по керну скважин для выяснения реального строения геологических тел и восстановления первичной стратиграфической последовательности четвертичных отложений.
По кернам скважин ледниковые деформации фиксируются по крутым, иногда вертикально поставленным текстурам, рассланцеванию осадков, наличию зеркал скольжения, пропластков моренных суглинков а также других чужеродных осадков (в том числе мезозойских отложений), в виде мелких складчатых деформаций, а также нарушениям в фациальном последовательности отложений. Кроме того, ледниковые деформации в ряде случаев выявляются при сопоставлении разрезов скважин.
Следует учитывать, что распространенные в регионе разновозрастные горизонты моренных суглинков по вещественному составу практически не отличаются друг от друга. Вследствие этого они не могут служить реперными горизонтами при расчленении разрезов скважин. Однако, количество горизонтов моренных суглинков в определенной степени может служить обоснованием для разделения толщ межледниковых отложений. Поэтому очень важным представляется построение реконструированных стратиграфических колонок по разрезам скважин, в которых отражены предположительно существовавшие пачки четвертичных отложений, впоследствии уничтоженных либо ледниковой экзарацией, либо морской трансгрессией.
В работе с этой точки зрения рассмотрены разрезы буровых скважин и проведена попытка реконструировать первичную стратиграфическую последовательность четвертичных отложений. При этом следует отметить, что достоверность этих стратиграфических реконструкций существенно различна. Однако, они имеют большую ценность, так как вследствие отсутствия фаунистических данных и обоснованных стратиграфических схем, на которые можно было бы опереться при расчленении и сопоставлении разрезов скважин, определяющее значение при расчленении разрезов имеет количество ледниковых и межледниковых горизонтов в разрезе.
Во многих случаях внутри толщ валунных суглинков отмечаются горизонты песчаных, алевритовых или глинистых осадков мощностью от сантиметров до несколько метров, реже больше. Генезис их различен, это могут быть как континентальные, так и морские отложения плейстоценового или мезозойского возраста. Подобные слои при сравнительном анализе разрезов соседних скважин рассматриваются нами нередко как отторженцы в морене.
Наличие отторженцев плейстоценовых морских или континентальных отложений в морене с нашей точки зрения является основанием предположить существование до времени образования морены межледниковых отложений, которые впоследствии были ассимилированы наступающим ледником. Об этом же свидетельствует обогащение морены морской фауной.
В ряде случаев по составу морских отложений удается определить суще-ствовоние моренных горизонтов, уничтоженных впоследствии морской трансгрессией.
Для отдельных районов палеошельфа выделяются свои специфические особенности гляциотектонических деформаций. По данным детального изучения скважин Тиманской ГСП, пробуренным в бассейне р. Безмошицы в Северо-Западном Притиманье наблюдается яркий пример крупных горизонтальных перемещений, затронувших не только толщу четвертичных отложений, но и подстилающие мезозойские породы, что позволяет рассматривать возникшую гляциотектоническую структуру как крупный сложнопостроенный гляциоаллохтон.
В пределах изученной северо-восточной части Большеземельской тундры выделено три комплекса краевых образований, в которых вся толща четвертичных отложений настолько интенсивно переработана ледником, что не всегда поддается стратиграфическому расчленению.
Проведенные исследования позволили сделать следующие выводы:
1. Вся толща четвертичных отложений, а целом ряде случаев и подстилающие мезозойские отложения в исследуемом районе подвергались значительным гляциотектоническим воздействиям, что привело к существенному
усложнению разрезов четвертичных отложений, нарушению первичной стратиграфической последовательности.
2. Корреляции разрезов скважин на основе детального изучения органических остатков и вещественного состава часто оказываются неправомерными из-за нарушения первичного залегания выделяемых серий и свит.
3. Проблемы изучения геологической истории региона могут быть решены только после реконструкции первичной стратиграфической последовательности четвертичных отложений с учетом их интенсивной гляциотектони-ческой переработки.
4. Даже интенсивно переработанные ледником толщи несут важную палеогеографическую информацию об условиях осадконакопления в период межледниковий.
Глава 3. Отложения плейстоценовых трансгрессий на палеошельфе Печорского моря.
Известно, что морские трансгрессии • неоднократно распространялись на территорию Европейского Севера. Тем не менее вопросы количества трансгрессий, их возраста и границы их распространения остаются чрезвычайно дискуссионными.
При расчленении толщи четвертичных отложений использовались три стратиграфических репера. Первый из них - это кровля коренных пород, отделяющая собственно четвертичные отложения гляциального шельфа. Вторым репером являются среднеплейстоценовые лихвинские отложения. Они прослеживаются практически повсеместно и выделяются на всех стратиграфических схемах изучаемого региона. На значительных территориях они представлены озерными, озерно-болотными или аллювиальными отложениями, охарактеризованными споро-пыльцевыми комплексами лихвинского типа и богатыми комплексами пресноводных диатомей. В северных районах в ряде скважин их непосредственно подстилают морские отложения, охарактеризованные комплексами бореальных и аркто-бореальных фораминифер. Нижняя часть разреза, в которой нами выделяется две морены и две толщи морских отложений может быть сопоставлена с раннечетвертичным временем. Третий стратиграфический репер - это отложения микулинского меж-ледниковья, широко распространенные по Европейскому Северу и достаточно хорошо охарактеризованные фаунистически. Выше микулинских отложений выделяются еще две толщи морских осадков, имеющие существенно меньшёе распространение.
Составлены палеогеографические схемы для трех трансгрессий: перрой раннечетвертичной, лихвинской и микулинской.
3.1. Отложения первой раннечетвертичной трансгрессии
Морские отложения первой морской трансгрессии вскрываются только в нескольких скважинах Большеземельской тундры. Представлены они преимущественно глинами и алевритами, мощностью до 20 м, содержащими хорошо окатанный гравийно-галечный материал, свидетельствующий о наличии ледового разноса. По фауне моллюсков и фораминифер (Крапивнер, 1976; Зархидзе, 1981; Семенов, 1973; и др.) это был арктический морской бассейн с нормальной соленостью.
3.2. Отложения второй раннечетвертичной трансгрессии
Вторая морская толща, отделенная от первой моренными суглинками.
вскрывается во многих скважинах Большеземельской тундры. На западе Большеземельской тундры морские отложения, мощностью до 20 м, представлены песками, на востоке - алевритами, содержащими редкий гравий, многочисленные включения аутигенного пирита, мелкие Ре-Мп конкреции. Морские моллюски, встреченные в разрезах этого межледниковья, представлены преимущественно формами, живущими в современных северных морях.
3.3. Отложения первой среднечетвертичной
(лихвинской) трансгрессии
Лихвинские отложения распространены в пределах Большеземельской тундры на несколько меньшей площади, чем раннечетвертичные, но значительно продвинулись на запад (вскрыты скважинами в среднем течении р. Пезы) и значительно более подробно изучены. Литологически они очень разнородны, присутствуют песчаные, алевро-глинистые и глинистые отложения, в фациальном отношении они характеризуют более мелководный бассейн. Мощность морских лихвинских отложений в Большеземельской тундре по нашим материалам до 40 м.
Интересной особенностью лихвинского межледниковья являлось наличие обширной озерно-аллювиальной равнины на востоке Большеземельской тундры с крупной водной артерией, которая рассматривается нами как Пра-Печора. Мощность озерно-аллювиальных отложений достигает 41 м.
3.4. Отложения второй среднечетвертичной
(одинцовской) трансгрессии
Отложения одинцовского времени представлены как морскими, так и континентальными осадками. Морские отложения одинцовской трансгрессии выделяются в пределах изучаемого региона не всеми исследователями. В разрезах изученных нами скважин в пределах Большеземельской тундры одинцовские отложения не встречены, возможно, они входят в сложно построенный комплекс чешуйчатых морен и межморенных отложений
(Лаврушин и др., 1989). Выделяют их по положению между днепровской и московской моренами обычно в составе роговской серии (или свиты).
По данным ряда авторов, фаунистически охарактеризованные морские отложения одинцовского времени занимают площадь на северо-востоке территории, ограниченную с запада долиной р. Мезени, с востока - хр. Пай-Хой и Приполярным Уралом и распространяются на юг до долин рек Косма и Цыльма (Зархидзе, 1981, Яхимович и др., 1973; Лосева, 1976 и др.). Нами они были изучены в Северо-Западном Притиманье, где выделены как мелководные песчано-алевритовые и песчаные отложения, так и относительно глубоководные алеврито-глинистые.
3.5. Отложения позднечетвертичной (микулинской) трансгрессии
Микулинские морские отложения являются наиболее изученными и фаунистически охарактеризованным среди четвертичных отложений Европейского Севера. Микулинские осадки фиксируются по всем региональным геологическим разрезам. Микупинское море широко распространялось в пределах суши на западе Европейской части России вплоть до прибрежных районов Кольского п-ва. Лишь наиболее возвышенные участки Кольского п-ва, Беломоро-Кулойского плато, п-ва Канин и Тиманский кряж не покрывались морем и представляли собой острова.
В то же время, как показали наши исследования, в Предуралье морской бассейн несколько сокращается, на юг Большеземельской тундры он проникает значительно меньше, чем ранне- и среднечетвертичные морские бассейны/
В литературе имеется большое количество материалов по фауне мику-линских отложений, а также палинологические данные. Палеонтологические и изотопно-кислородные данные свидетельствует о том, что осадки накапливались в мелководном бассейне с нормальной соленостью, хорошей циркуляцией вод и положительной температурой в придонной части. В целом, ми-кулинский бассейн можно рассматривать, как аркто-бореальный, учитывая смешанный характер фауны. Важным представляется то, что в микулинском бассейне преобладают атлантические виды, свидетельствующие о проникновении атлантических вод (Хорева и др, 1991; и др).
Отложения микулинского межледниковья характеризуются очень пестрым фациальным комплексом мелководно-морских отложений, среди которых присутствуют песчаные, алевритовые и глинистые осадки. Мощность морских микулинских отложений в пределах исследуемого региона существенно увеличивается в направлении с востока на запад, достигая в бассейне Северной Двины 60-70 м. Очень интересным в связи с этим является то обстоятельство, что продолжительность существования микулинского бассейна составляла всего около 15 тыс. лет. То есть, седиментация в микулинском
бассейне по своим параментам являлась лавинной и после полной дегпя-циации, возможно, это результат выноса палео Сев. Двины.
Микулинское межпедниковье можно рассматривать как кратковременный эпизод катастрофического изменения климата, приведший к климатическому оптимуму, в геологическом смысле мгновенному образованию обширного морского бассейна, исчезновению перигляциапьных ландшафтов и возникновению принципиально иной природной обстановки (Лаврушин, 1991).
Следующий безледный интервал - средневапдайский (молого-шекснинский). На обширных пространствах Европейского севера в этот период существовала обширная озерно-аллювиальная равнина. Только на севере и по устьям рек проникала каргинская морская трансгрессия.
Кроме того, стратиграфически выше нижневалдайской морены и, вероятно, ниже континентальных осадков в северных районах Большеземельской тундры в разрезах выделяются морские песчаные отложения, в значительной степени переработанные поздневалдайским ледником. Эти осадки еще недостаточно изучены.
Таким образом, установлена пространственно-временная асимметрия в распространении четвертичных морских трансгрессий на севере Европейской части России. В периоды раннечетвертичных трансгрессий морской бассейн был ограничен со стороны Тимана береговой линией и изолирован от морей Атлантики. В это же время он достаточно далеко проникал на юг Урало-Печорской области. Морской бассейн был сравнительно глубоководный. В период лихвинской и одинцовской трансгресий морской бассейн смещался на запад в пределы Пешской впадины. Бассейн микулинского времени еще более сместился на запад, а в Предурапье несколько сокращался. Произошедшие на востоке континентальные поднятия способствовали уменьшению глубоководных участков бассейна.
Глава 4. Особенности строения и осадконакопления четвертичных отложений современной акватории Печорского моря.
Акватория Печорского моря достаточно полно изучена различными методами. Основную информацию о строении четвертичного чехла дают сейсмо-акустические работы, результаты бурения, проводимого при инженерно-геологических работах ВМПИО "Союзморинжгеология", а также изучение береговых обрывов о.Колгуева '
4.1. Строение четвертичных отложений шельфа района о. Колгуева
В разрезе четвертичных отложений севера о.Колгуева и на прилежащем шельфе установлено наличие позднеплейстоценовых морских межморенных отложений (вероятно, каргинского времени).
Детально рассмотрено строение и фациальный состав четвертичных отложений, изученных по береговым обрывам северного побережья острова и по разрезам скважин, пробуренным к востоку от острова.
4.2. Сейсмостратиграфическое (литостратиграфическое) расчленение разреза четвертичных отложений Печорского моря.
Четвертичные отложения юго-восточной части Баренцева моря достаточно хорошо изучены сейсмоакустически (работы АМИГЭ и МАГЭ, г. Мурманск) и геологически (материалы бурения, проведенного АМИГЭ). По интерпретации большинства исследователей в толще четвертичных отложений выделено три ССК, разделенных поверхностями несогласия (в Баренцевом моря отмечается еще один, нижний ССК, отмечающийся в локальных понижениях рельефа и не вскрытый бурением).
Ill сейсмоакустический комплекс. Верхневалдайская морена. Характеризуется неслоистым преимущественно хаотическим типом сейсмоакусти-ческой записи, представлен на всей акватории и в разрезе доминирует. Этому комплексу свойственна ровная субгоризонтальная подошва и неровная (грядовая) кровля. Слагают этот комплекс ледниковые отложения, определяемые как поздневапдайские, поскольку они представляют собой основание последнего ледникового цикла. Однако, в нем , вероятно, присутствуют реликты более древних морен, о чем говорят отмечающиеся в некоторых случаях внутренние границы.
II сейсмоакустический комплекс. Позднеледниковые отложения. Залегает в виде линз, заполняющих понижения в рельефе III ССК. Осадки II ССК имеют бассейновый характер залегания, облекая все неровности кровли нижележащих моренных отложений. Мощность их достигает 30-40 м. Возраст его определяется 12,7- 9,4 тыс. л. (Polyak et. al„ 1995). Вскрыты они многими скважинами и представлены горизонтальнослоистыми, иногда ритмичносло-истыми глинами, глинистыми алевритами, реже глинисто-алевритовыми песками. Осадки имеют характерную коричневую и коричневато-серую окраску, что резко отличает их от зеленовато-серых осадков голоценового морского бассейна.
I Сейсмоакустический комплекс. Голоценовые отложения. Представлен слоистыми голоценовыми осадками (не древнее 9,4 тыс. л. - Polyak, Mikhailov, 1996). В прибрежной зоне это пески, алевриты мощностью до 5-10 м, мористее - алеврито-глинистые осадки (до 2-3 м). Следует отметить, что в голоценовых отложениях отмечаются проявления диагеиетических минеральных преобразований в виде различного типа скоплений гидротроилита. К востоку от устья р. Печоры прослеживается мощное (до 65-70 м) тело голоценовых дельтовых и авандельтовых отложений р. Печоры.
4.3. Особенности бассейнового седиментогенеза на этапе перехода от оледенения к межледниковью.
В создании модели эволюции бассейного седиментогенеза на этапе перехода от оледенения к межледниковью основную роль имеет изучение позд-не- и послеледниковых осадков современной морской акватории. Эти отложения, в отличии от осадков древних плейстоценовых межледниковий, интенсивно переработанных наступавшими ледниковыми покровами, практически полностью сохранены и представлены в разрезе. Они достаточно детально изучены по материалам бурения и сейсмоакустическим исследованиям. Созданная по ним схема строения строения мелководного гляциапьно-го шельфа может быть в ряде случаев применена и для более древних этапов оледенение - межпедниковье.
Принципиальная схема строения мелководного гляциального шельфа.
Принципиальная схема строения мелководного гляциального шельфа приведена в ряде опубликованных работ ( Лаврушин, 1990; Лаврушин и др. 1991 и др.), она разработана на основе изучения поздне- и послеледниковых отложений главным образом Баренцева моря.
В строении шельфа принимают участие несколько комплексов отложений, которые формировались в разных обстановках осадконакопления. К ледниковому комплексу относятся основные и конечные морены, которые залегают в основании разреза шельфа. Непосредственно с ними связаны флювио-гляциальные отложения, которые в виде маломощного чехла фрагментарно перекрываю морену. Мощность ледниковых отложений составляет 10 -15 м, за исключением комплексов конечных морен, где она существенно больше. Среди ледниково - морских отложений выделяются следующие группы образований: айсберговые и осадки приледниковых опресненных водоемов, мощностью до 70 м.
Изучение генетических типов осадков выделенных комплексов, установление их пространственного распространения и временной последовательности позволяет наметить изменение сбстановок осадконакопления на этапе перехода от оледенения к межледниковью.
Эволюция обстановок осадконакопления в поздне- и послеледниковое время.
Ледниковое время характеризовалось распространением ледниковых покровов и моренонакопления на части шельфового бассейна. В акватории Баренцева моря, где были соответствующие глубины, вблизи края ледникового покрова аккумулировались осадки высокоплотностных гравитационных потоков (Лаврушин, Чистякова, 1988). В мелководном Печорском море лед-
ник постоянно располагался на ложе, что не способствовало образованию айсбергов и гляциотурбидитов.
Следующая обстановка связана с периодом позднеледниковья. В опресненных приледниковых бассейнах формировалась толща алевропелитов гомогенных или ритмичнослоистых, ленточноподобных, отличающихся коричневатым оттенком (отложения II ССК). Как представляется, данные отложения формировались в опресненых приледниковых водоемах за счет материала, вытаивающего из ледника. Огромное количество поступающего материала приводило к седиментации лавинного типа, в результате которой за относительно короткий перид существования подобных водоемов (2-3 тыс. лет) накопилась мощная толща осадков (более 30 м, а в Баренцевом море до 70 м). Ритмичное, пульсационное поступление материала таяния льда, возможно, связанное с сезонным таянием, приводило к формированию гля-циосуспензионных потоков. Осадки с тонкой ритмичной горизонтальной слоистостью являются, по-видимому, отложениями этих потоков. Климатическая обстановка характеризовалась значительной суровостью, возможно наличие постоянного сплошного покрова льда. Для этого этапа характерно существенное повышение уровня моря в связи с началом послеледниковой трансгрессии. Бассейн характеризовался значительной мутностью за счет выноса громадного количества ледникового материала.
Следующая обстановка осадконакопления связана с послеледниковым развитием бассейна, она характеризуется нормальными морскими условиями. Однако, во времени палеомаринологическая обстановка была неоднородной. В начальный период зафиксированные следы разноса обломочного материала морским льдом свидетельствуют о том, что обстановка в климатическом отношении была близка к современной. В средний этап в климатическом отношении обстановка настолько изменилась, что позволяет говорить о почти полном отсутствии морского льда в это время. Об этом свидетельствует чрезвычайно малое содержание грубообломочных включений, сосредоточение в осадках относительно большого количества органического материала. Обилие в осадках гидротроилита, пирита не исключает наличие в бассейне по крайней мере в отдельных местах, застойных явлений, с которыми может быть связано сероводородное заражение.
Наконец, последний этап развития осадочного бассейна связан с формированием современного водного бассейна с его сложной системой течений, начало которого может быть датировано суббореальным временем.
Глава 5. Фациально-генетическая характеристика морских отложений мелководного гляциального шельфа
В целях выяснения истории развития и осадконакопления в Печорском море и создани модели строения мелководного гляциального шельфа был
использован метод литолого-фациального анализа, разработанный член-корреспондентом РАН П.П.Тимофеевым. В данной работе принято понятие генетический тип осадка и фация, отвечающее представлениям П.П.Тимофеева.
Необходимо отметить, что определение фациальной принадлежности осадков в изученном регионе, как, вероятно, и во всех отложениях гляциаль-ных шельфов, сталкивается с определенными трудностями. В целом ряде случаев морские межморенные отложения настолько интенсивно переработаны ледниковыми деформациями, что первичные генетические признаки осадков не сохранились и определить их фациальную принадлежность становится невозможно. В этом случае можно с определенной достоверностью говорить только о фациапьном комплексе, к которому можно отнести данную пачку или толщу.
Анализировались одновременно как плейстоценовые отложения в пределах современной суши, так и осадки современной акватории Печорского моря, что позволило выявить основные особенности процессов седиментогене-за мелководного гляциального шельфа.
Мы выделяем в данном регионе три основные крупные комплекса фаций морских отложений, связанных с развитием ледниковых покровов: I - отложения времени оледенения и позднеледникового времени (ледниково-морские), II - отложения межледникового времени и III - комплекс фиордо-вых отложений, формирование которых происходит как и во время оледенения, так и в некоторые межледниковья (в частности, в настоящее время).
5.1. Отложения ледникового и позднеледникового времени (ледниково-морские отложения)
Морские отложения ледникового и позднеледникового времени подразделяются нами на айсберговые и комплекс отложений опресненных припедни-ковых водоемов, формирование которых связано с выносом талыми ледниковыми водами огромных масс терригенного материала.
Айсберговые отложения, формирование которых традиционно связывается с ледниково-морским типом осадконакопления, распространены в Баренцевом море локально, а в мелководном Печорском море не встречены.
Отложения опресненных приледниковых бассейнов представляют собой осадки позднеледникового времени. Постепенная деградация ледниковых покровов носила пульсирующий характер, в этот период формировались замкнутые или полузамкнутые солоноватоводные бассейны, которые имели крайне ограниченную связь с Атлантикой. В эти бассейны из окружающих талых ледниковых массивов поступала масса взвешенного материала. При импульсивном поступлении разжиженного материала формировались мощные автокинетические потоки различной плотности. Среди этих отложений
можно выделить 2 основных фациальных комплекса: отложения высоко-плотностных гравитационных потоков (гляциотурбидиты) и отложения суспензионных потоков.
Отложения высокоплотностных гравитационных потоков развиты в Баренцевом море, но не встречены ни в Печорском море, ни в пределах палео-шельфа. Они включены нами в схему морских отложений гляциального шельфа, но в данной работе, посвященной истории осадконакопления в Печорском море на них подробно не останавливаемся. В Баренцевом море они распостранены локально, чаще всего у внешнего края конечно-моренных гряд или в обширных депрессиях, мощность их по данным сейсмоакустики достигает 50-60 м. Они представлены темно-серыми глинистыми алевритами, содержащими грубообломочные включения, значительную часть которых составляют окатыши темно-серых плотных суглинков (то есть моренный материал). Подробно гляциотурбидиты рассмотрены в опубликованной работе, специально им посвященной (Лаврушин, Чистякова, 1988).
Отложения суспензионных потоков имеют широкое развитие в Печорском море и в южной части Баренцева моря в целом, образуя II ССК. Они формировались при дегляциации последнего по времени (поздневалдайского) ледникового покрова. В разрезах более древних, плейстоценовых межморенных отложений они встречены только в Пешской впадине (в скважинах Северо-Западного Притиманья в разрезах одинцовского и микулинского межпедниковий).
В данном комплексе отложений выделено три фации и шесть генетических типов, которые приведены в таблице 1.
В обстановке смешения опресненных приледниковых вод с нормально-морскими накапливаются глинисто-алевритовые отложения, в которых появляется фауна: редкие раковины морских моллюсков и фораминиферы, характерные для опресненных холодноводных бассейнов.
5.2.0тложения межледниковья
Среди отложений периода межледниковья (то есть при отсутствии ледниковых покровов на суше или очень незначительном их распространении), нами выделено два крупных фациальных комплекса осадков: ледово-морские и осадки морского мелководного бассейна, без влияния ледового разноса, подчиняющиеся законам терригенной шельфовой седиментации.
Ледово-морские отложения обычно представляют собой алевриты, глинистые алевриты, реже опесчаненые алевриты серого, темно-серого, зеленовато-серого цвета, обычно без выраженной слоистости или с неясной горизонтальной слоистостью. Гранулометрический состав их различен, собственно к ледово-морским осадкам могут быть отнесены отложения разных фаций, но характерной их особенностью являются грубообломочные вклю-
чения. Окатанность обломков обусловлена их петрографическим составом. Преобладают окатанные обломки, сформированные в прибрежной зоне. Однако иногда отмечаются неокатанные обломки, имеющие следы ледниковой обработки (плоские грани, ледниковая штриховка). Данный тип отложений имеет очень широкое распространение в разрезах и является характерным для морских отложений гляциального шельфа.
Отложения мелководного гляциального шельфа без значительного влияния сезонного морского льда.В отложениях открытого мелководного шельфа по литологическим особенностям и гидродинамической активности среды их образования, связанной с ее местом в прибрежной части моря выделяются следующие фации: 1 - пляжевые отложения; 2 - песчаные отложения баров и кос (отложения течений); 3 - алевроглинистых отложений латеральной зоны; 4 - реликтовые отложения или фация отмостки; 5 - дельтовые и авандельтовые отложения; 6 - глинистые отложения морских заливов; 7 - отложения внутренней части шельфа. Выделенные генетические типы приведены в таблице 2.
Глава 6. Вещественный состав четвертичных отложений
Тимано-Печорского региона 6.1. Основные особенности вещественного состава морен Детально изучен вещественный состав морен Большеземельской тундры, Северо-Западного Притиманья, включая анализ петрографического состава грубообломочных включений, минеральный состав тяжелой фракции (0,10,01 мм) и глинистых минералов.
Морены Большеземельской тундры представлены зеленовато-серыми суглинками плотными, содержащими гальку, гравий и валуны. Изучен вещественный состав четырех разновозрастных толщ ледниковых отложений. Петрографический состав грубообломочного материала в выделенных разновозрастных ледниковых толщах остается примерно постоянным; преобладают темно-серые и серые кристаллические известняки, песчаники, алевролиты, глинистые, углистые и кристаллические сланцы, кварциты. И, хотя выявляются некоторые различия в соотношении содержания обломков разного петрографического состава между разновозрастными моренами, можно утверждать, что по данным петрографического анализа обломков разделить толщи однозначно невозможно.
По минеральному составу тяжелой фракции морены разделяются: в нижней морене выделяется гранат-элидот-рудная терригенно-минералогическая ассоциация, во второй - амфибол-элидот-рудная, в третьей - гранат-эпидот-рудная, в четвертой (верхней) амфибол-рудно-эпидотовая. Во второй и четвертой моренах по сравнению с первой и третьей заметно увеличено содержание амфиболов и минералов группы эпидота и снижено содержание
гранатов и рудных (магнетита и ильменита). Во второй и четвертой моренах в направлении с севера на юг снижается содержание амфиболов.
Среди ледниковых отложений Северо-Западного Притиманья выделено три ледниковых горизонта, несколько различающихся по вещественному составу. Морены представлены известковистыми суглинками в разной степени опесчаненными плотными, содержащими гравий, гапьку и валуны и большое количество отторженцев местных коренных пород. Окраска пород меняется как по разрезу так и по латерали, что объясняется разной насыщенностью местным разнородным материалом коренных пород. В нижней и верхней моренах преобладает серая, зеленовато-серая окраска, в средней - коричневато- и красновато-серая. В составе грубообломочных включений резко преобладают местные коренные породы и, отчасти, породы области транзита: известняки, кремни, пестроцветные песчаники и алевролиты, существенно меньше базальтоидов, кварцитов и др. По составу минералов тяжелой фракции в нижней морене определены амфибол-эпидот-рудная и эпидот-гранат-рудная терригенно-минералогические ассоциации; в средней - гра-нат-эпидот-ильменитовая и ильменит-гранат-амфиболовая; в верхней - гра-нат-эпидот-рудная и эпидот-гранат-рудная. Обращает на себя внимание повышенное содержание амфиболов и пироксенов во второй морене, что позволяет связать ее с московской мореной Скандинавского центра оледенения.
Изучение вещественного состав морен показывает, что в изученном регионе преобладают морены, сформированные ледниковыми покровами, двигавшимися с севера и северо-востока, то есть Новоземельского и Карского центров оледенения. В северо-западном Притиманье выделены морены и Новоземельского и Кольского ледниковых покровов.
6.2. Минеральный состав межледниковых отложений шельфа Печорского моря
Изучение минерального состава межморенных отложений показало, что они характеризуются примерно одинаковым, достаточно пестрым составом минералов тяжелой фракции. Выделены следующие основные терригенно-минералогические ассоциации: эпидот-гранат-рудная, эпидот-рудная, иль-менит-эпидотовая и более редкие, содержащие амфиболы. Состав морских и озерных отложений периодов межледниковий носит с одной стороны, унаследованный от морен характер, с другой стороны, на него влияли разновозрастные размываемые осадки, что в целом усредняло их состав.
Выявлены следующие различия, определенные гранулометрией осадков: 1- увеличение выхода тяжелой фракции от тонких глинистых осадков к при-брежно-морским и пляжевым пескам, что объясняется' естественным шлихо-
ванием; 2- ильменит, магнетит, эпидот концентрируются в более тонких осадках, а гранаты - в более грубых.
Пестрый минеральный состав морских отложений определяется резко различными по составу размываемыми коренными породами и моренами и в целом неначительной по дальности транспортировкой, что и определяет минералогическую незрелость осадков.
6.3. Минеральный состав глинистой фракции четвертичных отложений
Проведенный анализ минерального состава глинистой фракции позволил сделать следующие выводы:
1. Состав глинистых минералов во всем разрезе четвертичных отложений примерно одинаков независимо от генетической природы изученных отложений и несмотря на значительное разнообразие источников питания. Наиболее распространенные минералы: смектит, гидрослюды (реже илит), в меньшем количестве присутствуют каолинит и хлорит. Отмечаются различия в количественном соотношении минеральных фаз, наличии разбухающих компонентов в смешанослойных минералах типа гидрослюд, наличии термически устойчивого и неустойчивого хлорита, степени окристаллизованности и катионному составу межслоевых промежутков смектитов (при этом почти все смектиты являются в разной степени гетерогенными по составу катионов).
2. Выявляется связь между составом глинистой фракции морен и подстилающих отложений, как морских четвертичных, так и коренных.
3. Выявленные изменения в составе глинистой фракции связаны, прежде всего с изменением источников питания, практически без участия диагенети-ческих преобразований, в целом не характерных для холодных климатических зон, т.е. глинистые минералы являются терригенными.
Однако, в озерных и морских отложениях в некоторых случаях удается выявить раннедиагенетические преобразования биотита с выносом К, замещением его на катионы Ыа и Мд и молекулы воды с одновременным окислением двухвалентного железа и образованием смешаннослойных смекти-тово-слюдистых минералов. Некоторые особенности диагенетического преобразования были выявлены в хлорите. При примерно одном и том же содержании хлорита в различных типах пород, в озерных и прибрежно-морских отложениях хлорит неустойчив к термической обработке.
Основные черты развития гляциального шельфа Печорского моря в позднем кайнозое (вместо заключения)
В заключительном разделе работы рассмотрены основные вопросы геологической истории рассматриваемого гляциального шельфа. Прежде всего время его возникновения, которое нами путем корреляции с данными о пер-
вой ледниковой фазе в Западной части Арктического океана датируется ап-шероном.
Показано, что для гляциального шельфа характерны очень большие скорости геологических процессов, связанных как с развитием оледенения, так и с колебаниями уровня моря. Характерной чертой процессов седиментоге-неза на гляциальном шельфе являются высокие, лавинные скорости осадко-накопления на определенных этапах.
Приведены четыре основных типа перехода от оледенения к межледниковые. Первый из них связан с нахождением фронта ледникового покрова вблизи приглубой части акватории, как это происходило в Баренцевом море вблизи центральной депрессии. Главной особенностью седиментации является формирование высокоппотностных гравитационных потоков. Второй вариант - относительно мелководный бассейн. В период дегляциации формировалась серия замкнутых опресненных бассейнов, в которых при интенсивном поступлении обломочного материала формировались автокинетические потоки. Характерны очень высокие скорости седиментации. Третий вариант также реализуется в мелководных частях шельфа, в этом случае отступающий ледник подпирался водами трансгрессирующего морского бассейна. Четвертый вариант характеризуется отсутствием ледниково-деградационных отложений. Непосредственно на морене залегают прибреж-но-морские трансгрессивные фации.
Защищаемые положения.
1. Важнейшей особенностью гляциального шельфа является неоднократная смена субмаринного режима на субаэральный, в результате чего основу строения позднекайнозойского осадочного чехла Тимано-Печорского региона составляет переслаивание морских и континентальных отложений, среди которых значительную роль играют толщи основных и конечных морен.
2. Неоднократное распространение ледниковых покровов в пределы шельфа способствовало интенсивной переработке пород ледникового ложа гляциотектоническими процессами, что существенно изменило первоначальное залегание и фациальное строение четвертичных отложений. Все стратиграфические и палеогеографические реконструкции могут быть сделаны только с учетом гляциотектонических деформаций.
3. Установлена пространственно-временная ассиметрия распространения морских четвертичных трансгрессий на Европейском Севере России. Выделено 7 трансгрессий. Выявлены специфические особенности бассейнового осадконакопления на переходном этапе от ледниковья к межледниковью (в позднеледниковье). В этот период основу составляют не только обычно выделяемые айсберговые осадки, но и сложный комплекс гляциотурбидитовых
отложений. Для межледниковий характерны ледово-морский осадки и отложения оптимальных климатических фаз, во время которых роль ледового разноса материала существенно уменьшалась.
4. Четвертичные отложения характеризуются крайней незрелостью минерального состава. Состав терригенного материала морен свидетельствует о наступании ледниковых покровов с северо-северо-востока и с запада. Состав межледниковых отложений носит с одной стороны унаследованный от морен характер, с другой - на него влияли разновозрастные размываемые осадки, что усредняло их состав.
Список опубликованных работ по теме диссертации
1. Эволюция, осадконакопления в позднем плейстоцене и голоцене в Баренцевом и Норвежском морям. Тезисы докладов, (совместно с Ю.А.Лаврушиным, Ю.К.Голубевым, Н.П.Кураленко).1986.
2. Строение и вещественный состав отложений гляциального лалеошель-фа Большеземельской тундры II Литология кайнозойских шельфовых отложений. ГИН АН СССР, 1989. с.3-51 (совместно с Ю.А.Лаврушиным, A.C. Гай-даманчуком, Ю.К. Голубевым, В.П Васильевым)
3. Типы морских отложений Притиманья. там же, с. 52-75
4. Современные процессы осадконакопления в верхней части континентального склона Баренцева моря . Там же, с. 76-88 (совместно с Ю.А. Лаврушиным, В.В. Алексеевым, В.Б. Хасанкаевым)
5. Гляциотурбидитовые отложения гляциального шельфа // Доклады АН СССР, 1988.Т. 303. № 3, вып. 1, С. 173-177 (совместно с Ю.А.Лаврушиным)
6. К палеомаринологии климатического оптимума голоцена северозападной части Баренцева моря. Изв. АН Эстонии. Геол., 1990, 39,.№ 2, с. 76-82 (совместно с Ю.А. Лаврушиным, В. В. Алексеевым, В. Б. Хасанкаевым, Е.А. Спиридоновой)
7. Типы осадков и эволюция обстановок осадконакопления Баренцева моря в поздне- и послеледниковое время // Изв. АН СССР, серия геол., № 2, 1990. С. 82-90 ( совместно с Ю.А. Лаврушиным, В.В.Алексеевым, В.Б. Хасанкаевым)
8. Генетические типы морских плейстоценовых отложений СевероЗападного Притиманья // Всероссийское совещание по изучению четвертичного периода. Тезисы докладов М., 1994, С.256
9. Эволюция позднекайнозойского палеошельфа южной части Баренцева моря II Всероссийское совещание по изучению четвертичного периода. М., 1994. С. 209 (совместно с Т.А. Садчиковой)
10. Позднекайнозойские морские трансгрессии на южной части шельфа
Баренцева моря (в печати) (совместно с Т.А.Садчиковой).
Таблица 1. Генетические типы и фации морских отложений мелководного гляциального шельфа
периода оледенения и дегляцмации
Обстановки осадкона-копления Фации Генетические типы
Обстановка опресненного приледникового бассейна в приустьевой масти субмаринного флю-виогляциального потока Фация алевроглинистых отложений с окатышами уплотненных глин зоны высокоплотностных потоков Алевриты уплотненные темносерые с беспорядочно расположенными "плавающими" окатышами плотных глин и редкими обломками других пород Алевриты темносерые, содержащие прослои, обогащенные окатышами плотных глин
Обстановка опресненного приледникового бассейна с господством суспензионных потоков Фация глинистых отложений зоны периодически возникающих высокоплотностных потоков Глины коричневые с прослоями темносерых суглинков Глины темнокоричневые с отдельными окатышами плотных глин, суглинков и обломками пород
Фация ритмично-слоистых алевритов и глин зоны интенсивного воздействия суспензионных потоков (гляциоритмиты) Горизонтальное равномерное ритмичное переслаивание коричневато-серых глин (2-3 мм) и серых алевритов (1-2 мм) Горизонтальное переслаивание коричневато-серых глин (5-10см) и серых алевритов (5-6 мм) Глины коричневые, коричневато-серые с отдельными прослоями алевритов
Глинистые отложения периферических частей суспензионных потоков Глины коричневые хорошо сортированные горизонтальнослоис-тые
Обстановка смешения опресненных приледни-ковых вод с морскими Фация алеврито-глинистых осадков зоны спокойной седиментации Переслаивание коричневых глин и темносерых алевритов Глины серые, коричневато-серые с отдельными алевритовыми прослоями.Встречаются включения гидротроилита, редкие раковины морских моллюсков и фораминиферы, характерные для
ЪО
Таблица 2 Генетические типы и фации морских отложений мелководного __гляциапьного шельфа периода межледникоья_
Фации Генетические типы
Песчано-гравийно-галечяых отложений пляжевой зоны Галечники косослоистые, сложенные хорошоокатанны-ми гальками уплощенной формы Пески грубозернистые с прослоями гравия косослоистые Пески слоистые, переслаивание песка разной зернистости; слоистость косая и горизонтальная Пески алевроглинистые с гравием, растительным детритом, окатышами глин, морской фауной
Песчаные отложения баров и кос Пески разнозернистые рыхлые несцементированные
Глинисто-алевритовые отложения приливно-отливной зоны Тонкое горизонтальное переслаивание глин и алевритов (или тонкозернистых песков) мощностью первые мм
Фация отмостки (реликтовые отложения) Валунно-гравийно-галечные отложения с песчаным или суглинистым заполнителем Алевриты с включениями гравия и гальки разного петрографического состава со следами ледниковой обработки
Песчаных осадков подводной дельты Пески мелко- и среднезернистые хорошо сортированные горизонтально-, косо- и линзовиднослоистые Пески среднезернистые с включениями гальки и растительного детрита Пески с прослоями тонкослоистых алевритов и глин
Глинистых отложений морских заливов Глины серые, голубовато-серые тонкослоистые с включениями вивианита, аутигенного пирита и морской фауной
Алеврито-глинистых отложений внутренней части шельфа (наиболее глубоководные) Алевриты серые, зеленовато-серые горизонтальносло-истые с фауной морских моллюсков Алевриты и глинистые алевриты зеленовато-серые тонкослоистые с включениями аутигенного пирита, морской фауной Алевриты и глинистые алевриты без выраженной слоистости, со следами биотурбации, раковинами морских моллюсков, включениями пирита Глинистые алевриты с большим количеством включений гидротроилита, часто распределенного послойно, из-за большого количества гидротроилита имеют черный цвет Алевриты серого цвета с точечными включениями гидротроилита и редким гравием и галькой Пески алевро-глинистые с гравием и морской фауной
Алеврито-глинистых отложений, формировавшихся при существенном участии ледового разноса (ледово-морские отложения) Алевриты и глинистые алевриты горизонтальнослоис-тые с единичными включениями гравия и гальки, морской фауной Алевриты опесчаненные с примесью грубого песка и включениями гравия и гальки, иногда отмечается вертикальная ориентировка удлиненных обломков
- Чистякова, Ирина Анатольевна
- кандидата геолого-минералогических наук
- Москва, 1997
- ВАК 04.00.21
- Верхнечетвертичный седиментогенез на шельфе Западно-Арктических морей
- Геологическое строение, сейсмостратиграфия и условия формирования четвертичных отложений северо-восточной части шельфа Баренцева моря
- Позднечетвертичный седиментогенез внутренних морей гляциальных шельфов Северо-Запада России
- Строение и условия формирования четвертичных отложений севера Баренцево-Карского шельфа по сейсмоакустическим данным
- История развития растительности Баренцевоморского региона в плейстоцене-голоцене