В результате проведения геологосъемочных работ получены новые сведения о строении верхних горизонтов осадочного чехла севера Карского шельфа. На сейсмоакустических профилях идентифицированы основные поверхности несогласий, в структуре верхнего сейсмокомплекса выделяются осадки позднего неоплейстоцена - голоцена. Радиоуглеродные датировки подтверждают широкое распространение в регионе каргинских отложений (МИС 3), а также голоценовых морских и озерно-болотных отложений.

Ключевые слова: Карское море, сейсмоакустические исследования, осадочный чехол, радиоуглеродное датирование

ВВЕДЕНИЕ

Север Карского шельфа до недавнего времени оставался слабо изучен геолого-геофизическими методами из-за тяжелых ледовых условий этого района. В 1980-х годах здесь было проведено сейсмическое и сейсмоакустическое профилирование Морской арктической геологоразведочной экспедицией (МАГЭ). В 1993 г. в районе пролива Вилькицкого получен профиль PARASOUND, выполненный с борта ледокола Polarstern [9]. В 2001 году с борта гидрографического судна «Гидролог» были отработаны сейсмоакустические профили и донный пробоотбор [3; 11]. В 2007 г. в районе были выполнено эхолотное профилирование и донный проботобор с борта научно-экспедиционного судна «Академик Федоров» [1]. В это же время были проведены комплексные геофизические исследования вдоль регионального геотрансекта 4-АР, связавшего север и юг Карского шельфа [8]. В 2007-2009 гг. трестом «Севморнефтегеофизика» были выполнены площадные сейсмические работы МОВ ОГТ, сопровождавшиеся гравимагнитными наблюдениями [6].

Наконец, в 2008-2009 г.г. Полярной Морской Геологоразведочной экспедицией в рамках листов T-45-48 выполнена геологическая съемка масштаба 1:1 000 000. Работы выполнялись с борта судна «Фритьоф Нансен», принадлежащего Полярному научно-исследовательскому институту морского рыбного хозяйства и океанографии (ПИНРО). В отличие от предыдущих исследований, регулярными наблюдениями была покрыта значительная площадь шельфа. Проведено изучение разрезов четвертичных отложений на островах Карского моря и полуострове Таймыр. Было отработано около 7155 пог. км сейсмоакустических профилей с помощью спаркера (Рис. 1), а также выполнен донный пробоотбор с помощью дночерпателя и грунтовой трубки на 464 геологических станциях. Полученные сейсмоакустические данные были проинтерпретированы с выделением сейсмокомплексов осадочного чехла. Пробы донных осадков были исследованы литолого-минералогическим, микрофаунистическим, палинологическим и другими методами. Кроме того, получены радиоуглеродные датировки по раковинам морских моллюсков, отобранных из колонок донных осадков, а также из отложений поднятых морских террас островов Карского моря и Таймырского полуострова.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Позднекайнозойские осадки на большей части севера Карского моря залегают на размытой кровле мезозойских отложений. По всей видимости, в состав мезозойского комплекса входят в основном меловые породы. Кровля мезозойского сейсмокомплекса сильно размыта, и кайнозойские осадки залегают резко несогласно. Внутреннее строение верхнекайнозойского сейсмокомплекса по данным низкочастотного сейсмоакустического профилирования характеризуется резкой изменчивостью, определяемой палеогеографическим положением.

Предыдущими исследователями [11] весь позднекайнозойский сейсмокомплекс был отнесен к позднему плейстоцену - голоцену. Причем, по высокочастотным сейсмоакустическим данным  он был подразделен на нижнюю (зырянскую?) морену, перекрывающую коренные породы, каргинские морские осадки, верхнюю (сартанскую) морену и голоценовые алевриты и илы [3; 11]. Такая схема расчленения справедлива для района пролива Вилькицкого, где мощности верхнего сейсмокомплекса составляет не более 20 м. Западнее, на севере Карского шельфа, мощность позднекайнозойских осадков увеличивается до 60-70 м. В этой области в желобе Воронина на глубинах более 150 м морское осадконакопление не прерывалось в течение всего позднего неоплейстоцена. Поэтому области распространения ледниковых отложений на севере Карского моря ограничены поднятиями и банками. На глубинах свыше 150 м в тех частях шельфа, которые не выходили из-под уровня моря во время позднеплейстоценовых регрессий, ледниковые и перигляциальные отложения замещаются ледниково- и ледово-морскими осадками. Это соответствует современным оценкам распространения неоплейстоценовых ледниковых щитов на всем Баренцево-Карском шельфе [4].

Во впадинах желоба Воронина и сопряженных с ним понижениях рельефа осадки верхнего сейсмокомплекса характеризуется увеличенной мощностью и иногда имеют сейсмически прозрачный облик.

Сейсмоакустически прозрачные толщи, в основном истолковываемые как ледниковые отложения, часто в пределах нескольких километров профиля являются и рельефообразующими и выполняющими различные понижения. Это говорит о том, что сейсмоакустическая прозрачность есть лишь отражение физических свойств среды, это не обязательно характеристика только лишь ледниковых образований. Очевидно и морские осадки, нарушенные оползневыми процессами, также будут характеризоваться отсутствием слоистой сейсмоакустической записи и могут иметь акустически прозрачный облик. Другой возможной причиной сейсмоакустической прозрачности и неупорядоченности записи могут быть диагенетические изменения, происходящие в морских осадках [5].

Переходя к обобщению результатов радиоуглеродного датирования образцов, отобранных из донных осадков Карского моря, а также из разрезов морских и континентальных отложений на островной и материковой суше, следует отметить хорошую изученность сухопутной части региона различными методами датирования. Кроме радиоуглеродного, по Северной Земле и Таймыру выполнялось изучение органики и вмещающих ее отложений методами оптико-стимулированной люминесценции и электронно-парамагнитного резонанса [2; 10]. При этом на суше выявлены отложения всех отделов четвертичной системы, которые имеют геохронометрические метки. По-видимому, в составе позднекайнозойского сейсмокомплекса на шельфе, кроме поздненеоплейстоценовых, могут присутствовать и отложения нижнего и среднего звеньев неоплейстоцена. Кроме того, обычным для всего Баренцево-Карского шельфа является предположение о наличии плиоцен-эоплейстоценовых отложений, выполняющих врезы в коренных породах [7]. Выделение этих более древних отложений по геофизическим данным встречает определенные трудности, связанные с возможным воздействием экзогенных процессов, нарушавших сплошное распространение и изменявших первичное залегание позднекайнозойских отложений. Таким образом, они могут быть достоверно выявлены только буровыми работами.

Вместе с тем, в колонках осадков, отобранных с борта НЭС «Академик Федоров» в проливе Шокальского и в желобе Воронина [1], в заведомо голоценовых морских илах встречены комплексы переотложенных спор и пыльцы поздне-эоценового возраста. Это говорит о том, что в исследованном районе в четвертичный период были эродированы палеогеновые породы.

Таблица 1. Результаты определения абсолютного возраста радиоуглеродным методом. 

Ссылка на статью:

Гусев Е.А., Шарин В.В., Дымов В.А., Качурина Н.В., Арсланов Х.А. Новые данные о строении верхних горизонтов осадочного чехла северной части Карского шельфа // Разведка и охрана недр. 2012. № 8. С. 87-90.