В течение 15 лет на Северной Земле Арктический и антарктический институт в сотрудничестве с ВНИИОкеангеология, ЛГУ, МГУ и Институтом геологии РАН проводят комплексные исследования стратиграфии, геохронологии и палеогеографии плейстоцена. По геологическим, палеонтологическим материалам, а также по данным датирования по ЭПР и ¹⁴С на архипелаге выявлены образования нижнего, среднего и позднего плейстоцена суммарной мощностью около 100 м.

Угловская толща (Q_Iug). Толща названа по оз. Угловому, расположенному в юго-западной части о-ва Комсомолец, в обн. 31, вскрывающем разрез отторженца пирамидальной формы высотой 6 м и длиной каждой из сторон 12-15 м, залегающего в краевой части ледника Академии наук, непосредственно на поле мертвого льда. Очевидно, он вынесен ледником из района, севернее оз. Углового.

В толще горизонтально слоистых песков обнаружена фауна моллюсков Astarte montaqui Dill., A. borealis (Shum.), A. sp. (invacota Merklin et Petrov), Mya truncata L., Hiatella arctica, Macoma calcarea. Во всех образцах, отобранных равномерно по разрезу, обнаружен богатый комплекс бентосных фораминифер, состоящий из арктических, аркто-бореальных и бореальных видов. Большинство из них имеют стратиграфический диапазон, но есть виды, характерные для позднего неогена - раннего плейстоцена (Cibicides grossus Jen Dam et Reinhold, Elphidiella rolfi Gud. et Polowoova). Для нижней части разреза по обломкам раковин моллюсков получена датировка по ЭПР 555±62 тыс. лет. Если эта датировка верна, то зона Cibicides grossus, видимо, имеет более широкий возрастной диапазон, чем это считалось до сих пор.

Ручьевская толща (Q_IIIrch). Толща названа по разрезу обн. 71 на безымянном ручье, правом притоке р. Ледниковой, протекающей в центре о-ва Октябрьской революции.

Эта толща распространена в северной половине острова и состоит из алевритов, песков, галечников и валунников, залегающих на высоте от 30 до 50 м над уровнем моря. Подошва ее находится ниже уреза воды, кровля - на поверхности, а в описанном разрезе перекрыта более молодыми ледниковыми отложениями, под которыми обнажается 20-метровая толща горизонтально- и косослоистых отложений, представленных галечниками с прослоями песков и суглинков, иногда включениями валунов. В песках и суглинках обнаружены пыльца и споры, главным образом карликовой березы и ольховника. В период накопления толщи была распространена растительность типа южной кустарниково-кустарничковой тундры, а климат был благоприятнее современного.

По всему разрезу, за исключением наиболее грубых разностей, встречены фораминиферы. Наиболее массовыми видами являются Glandulina off. laevigata, Protoelphideum ustulatum Jadd., Cyclogira involvens (Rss). Комплекс аналогичен зоне Miliolinella pyriformis (по В.И. Гудиной), - что подтверждается и ЭПР датировкой по раковинам моллюсков 300±36 тыс. лет средней части разреза.

Озернинская толща (Q_II-IIIoz). Широко распространена на всех островах архипелага; слагает морские террасы, заходящие в долины наиболее крупных и древних рек. Залегает до абсолютных высот 120-150 м. Представлена переслаивающимися пачками алевритов, галечников, валунных суглинков. Подстилается толща в основном кремнистыми породами, перекрывается маломощными верхнеплейстоценовыми и голоценовыми ледниковыми и водно-ледниковыми, реже морскими отложениями.

За стратотип принято обн. № 29 на о-ве Октябрьской революции, расположенное на правом берегу р. Озерной, в 0,5 км ниже устья р. Кружилихи, где на протяжении 2-х км вскрыт сложно построенный разрез террасы высотой 75-80 м (рис. 1). В песках и алевритах верхней части разреза выделена фаза морских моллюсков Astarte borealis (Shum), A. montaqui, Муа truncata (L.), Hyatella arctica (L.), Macoma calcarea, в средней части разреза - Serripes groenlandicus, Joldiella lenticula (Müll.), Portlandia arctica (Gray), по которым были получены датировки ЭПР 56±4, 68±7, 170±10 тыс. лет. В лаборатории ЛГУ был определен возраст древесины из верхней части толщи, равный 51 740±150 и >55 970 лет - из нижней части толщи.

Диатомовые водоросли, согласно заключению A.M. Белевич, встречены лишь в одном образце из верхней части и имеют плохую сохранность. Заметное участие в комплексе принимают неогеновые формы Hyalodiscus dentalus, Thalassiosira nidulus (Jemp. et Bron Gouse), T. puncata Gouse, Cosmiodiscus interseptus (Grun) Guse и др. В целом комплекс мог существовать в опресненном, умеренно прохладном бассейне.

По данным Г.Н. Бердовской, большинство образцов содержит незначительное количество пыльцы и спор, причем последние преобладают. В некоторых образцах из верхней и средней частей разреза отмечается наибольшее количество микрофоссилий, представленных кустарниковой и кустарничковой березой, при участии злаков и сложноцветных, а также спор зеленых, сфагновых мхов и плаунов. Встречается пыльца ели (видимо, дальнего заноса). Данные диатомового и палинологического анализов свидетельствуют о том, что в период образования осадков верхней и средней частей разреза климатические условия были более благоприятными, чем в настоящее время.

Постоянное изучение микрофауны показало, что по содержанию и видовому составу фораминифер можно выделить снизу вверх несколько комплексов. Первый комплекс характеризуется бедным видовым составом (до 23 видов). Преобладает бореально-арктический вид Cassidulina barbara, меньше Elphidium clavatum Cushm., Islandiella norcrossi (Cushm.) и другие виды, типичные для современных мелководных холодных морских бассейнов. Показательными являются Globigerina pachyderma Ehrend., Miliolinella pyriformis (Schlumb.), которые, по данным В.И. Гудиной, встречаются лишь в нижней части разреза, в туруханских и обских слоях. Данный комплекс близок к комплексу ручьевской толщи.

Второй комплекс обнаружен в осадках, имеющих ЭПР датировку 170±10 тыс. лет, очень богат как в видовом, так и в количественном отношении, однако отличается неоднородностью. В нижней части преобладают сравнительно глубоководные Cassidulina barbara, Islandiella norcrossi, I. teretis, I. inflata, вверх по разрезу они замещаются более мелководными эльфидиидами и нонионидами, а нодозарииды и полиморфиниды -милиолидами и дискорбидами (глубины 50 м). На контакте с валунными суглинками фауна имеет очень плохую сохранность. В видовом составе этого комплекса преобладают арктические и бореально-арктические формы, свидетельствующие о существовании умеренно-холодных (0°С) придонных вод нормальной солености (33‰). Присутствие таких тепловодных видов, как Trifarina angulosa (Will.), Pullenia spharoides, Discorbis subaraucana Orb., Asterigerinata pulchella и др., не встреченных даже в казанцевских осадках более южных районов, связано с постоянным притоком теплых атлантических вод.

Третий комплекс характеризуется обильной (до 5500 раковин и 33 видов) фауной. В целом он сходен по составу и обилию с нижней частью первого комплекса, но беднее в видовом отношении. Сохранность фауны удовлетворительная, много обломков и стертых раковин. Не исключено, что многие из них переотложены.

Четвертый комплекс характеризуется наиболее глубоководной и богатой фауной. Господствуют Islandiella norcrossi Cushm., Cassidulina barbara Buz., много эльфидиид, милиолинид, нодозариид, полиморфониид, широко представлены Cribroelphidium goesi (Stschedr.), Astrononion gallowayi (Joell et Tapp.), Milioliolinella circularis (Bornem), Islandiella islandica (Norv.). Преобладает холодноводная арктическая фауна, но много бореальных и даже лузитанских видов (Trifarina angulosa). Впервые появляются Glabrotella wrighti (White), Quinqueloculina agglutinata Cushm. Вероятнее всего, в период существования комплекса температура придонных вод была положительная и имела нормальную соленость (33‰).

Аналогичный комплекс определен из парастратиграфического разреза (обн. 101, рис. 1), расположенного в юго-западной части о-ва Октябрьской революции, в 1,5 км к северу от оз. Изменчивого. Здесь, в разрезе, сложенном преимущественно алевритами, наряду с микрофауной были встречены раковины морских моллюсков, в том числе и Chlamys islandicus (Müller), имеющие возраст, по ЭПР равный 105±11 и 120±13 тыс. лет.

Пятый комплекс содержит фауну, похожую на фауну из валунных суглинков, но фораминиферы имеют большие размеры и лучшую сохранность. Впервые появляется Elphidiella arctica (Parn. et Yon), встречающаяся и выше по разрезу.

Шестой комплекс содержит также обильную и разнообразную фауну (до нескольких тысяч раковин на образец), напоминающую фауну четвертого комплекса, но более мелководную, так как содержит большее количество эльфидиид, нонионид и милиолид. На мелководные условия (особенно в верхних частях неогена) указывает присутствие большого числа цибицидисов (сотни и тысячи раковин), обитающих на водорослях, живущих на глубинах не более 40-50 м. Состав фауны указывает, что вмещающие осадки формировались в мелководном бассейне с нормальной соленостью и придонными температурами несколько выше или близкими к 0°. В парастратотипическом разрезе (обн. 111, абс. отм. кровли 110 м), расположенном в верховьях р. Известняковой непосредственно у самого края ледника Вавилова, аналогичный комплекс фораминифер установлен в слоистых песках с включением раковин моллюсков с возрастом по ЭПР от 52±4 до 66±6 тыс. лет.

Седьмой комплекс имеет фауну неважной сохранности, мелкую. Раковин мало (до 250 раковин при видовом разнообразии 20). Бореальные формы отсутствуют и комплекс имеет типично холодноводный облик (в целом напоминая третий и пятый комплексы). Придонная температура воды была ниже 0°.

Палеомагнитные исследования 42 образцов, отобранных из всех слоев обн. 29, выполненные В.А. Большаковым, показали прямую намагниченность. Это дает основание считать, что все отложения разреза формировались в эпоху Брюнес. По данным литологического, фаунистического и микрофаунистического, диатомового, геохронологического и палеомагнитного анализов можно констатировать, что разрез представлен морскими, ледово- и ледниково-морскими, ледниковыми, а также аллювиально-дельтовыми осадками, соответствующими 3-10 ярусам общей изотопно-кислородной шкалы.

Подьемнинская толща (Q_III^3-4). Распространена на всех островах архипелага в пределах прибрежной равнины до высоты 85 м. Представлена песками и галечниками, реже алевритами, мощность которых не превышает нескольких метров. Подстилается коренными породами, перекрывается верхнеплейстоценовыми и голоценовыми отложениями различного генезиса. За стратотипический разрез принято обн. 6 на правом берегу р. Подъемной, в 3 км к западу от края ледника Вавилова. Здесь под верхнеплейстоценовой мореной обнажена толща мелкозернистых горизонтально слоистых песков и галечников. В песках обнаружена фауна моллюсков Astarte montaqui, A. borealis (Schum.), Муа truncata L., кости китообразных, по которым был определен абсолютный возраст по ¹⁴С, равный 32 480±250 лет, а также обломки древесины. Толща содержит комплекс арктических и бореально-арктических видов фораминифер, аркто-бореальные виды редки.

Меднинская толща (Q_III³ - Q_IVmed). Толща названа по п-ову Медный, находящемуся в юго-западной части о-ва Октябрьской революции. Она широко распространена на всех островах Северной Земли и представлена главным образом валунными суглинками и супесями ледникового и водно-ледникового происхождения, частично перекрытыми озерно-аллювиальными и озерно-болотными осадками. Толща залегает на самых разновозрастных отложениях, в том числе на датированных подъемнинских образованиях. Мощность ее обычно измеряется первыми метрами, изредка достигая 20-30 м. В качестве стратотипического разреза принято обн. 80, на левом берегу ручья, текущего вдоль края ледника Вавилова в 4 км от оз. Изменчивого. Разрез представлен 3,5-метровой толщей коричневых суглинков с включением обломков местных осадочных коренных пород разной степени величины (вплоть до валунов) и окатанности.

Обломочный материал образует прослои в виде «каменных мостовых». В верхней части разреза отмечается слоистость. В прослое палевого тонко горизонтально-слоистого суглинка, залегающего на глубине 0,3-0,7 м, обнаружены линзы мохово-разнотравного торфа с остатками кустарников (ивы, карликовая береза), по которым был определен возраст, равный 9 950±100 лет (по ¹⁴С). Спорово-пыльцевые спектры из этого слоя характеризуются господством пыльцы кустарников и кустарничков - берез и ивы. Среди травянистых преобладают злаки и осоки. Сходный комплекс встречен в парастратотипическом разрезе (обн. 103), где для аналогичных озерно-болотных отложений получены датировки ¹⁴С - 9 620±110 и 11 460±410 лет.

В разрезе скв. 3, пробуренной в 4-х км к югу от обн. 80, в спектрах озерных суглинков, отложившихся в приледниковом озере, господствует пыльца злаков и полыней. Подобный комплекс характерен для лёссово-ледовых («едомных») отложений арктической части Восточной Сибири и Новосибирских островов, сформировавшихся во время сартанской ледниковой эпохи [Томирдиаро, 1980; Макеев и др., 1989].

Приведенные материалы позволяют сделать следующие выводы.

1. Несмотря на высокоширотное положение архипелага, на протяжении большей части плейстоцена здесь накапливались морские и дельтовые осадки без активного влияния ледниковых покровов.

2. За последние 300 тыс. лет имело место несколько периодов разрастания ледниковых покровов, приходящихся на интервалы 12-19, 70-80, 120-170, 200-300 тыс. лет назад, что соответствует общей изотопно-кислородной шкале.

3. Выделенные эпохи разрастания ледниковых покровов в целом совпадают с эпохами оледенения, установленными для севера Евразии. Однако выявление морского генезиса отложений в интервале 68-56 тыс. лет назад свидетельствует о том, что послеказанцевская трансгрессия и позднеплейстоценовое оледенение начались несколько раньше, чем это было установлено или принято для других районов. Своеобразен был и характер осадконакопления во время «межледниковий» и «ледниковий».

4. Зона Cibicides grossus, по-видимому, имеет более широкий возрастной диапазон, чем это считалось ранее.

ЛИТЕРАТУРА

Макеев В.М., Арсланов Х.А., Барановская О.Ф. и др. Стратиграфия, геохронология и палеогеография позднего плейстоцена и голоцена о-ва Котельного // Бюл. Комис. по изуч. четвертич. периода. М.: Наука, 1989. № 58. С. 58-69.

Томирдиаро С.В. Лёссово-ледовая формация в позднем плейстоцене. М.: Наука, 1980. 184 с.

Ссылка на статью:

Макеев В.М., Большиянов Д.Ю., Малаховский Д.Б., Барановская О.Ф., Молодьков А.Н., Пономарева Д.П. Стратиграфия и геохронология плейстоценовых отложений Северной Земли // Геохронология четвертичного периода. М.: Наука. 1992. С. 132-137.