В настоящей статье приводится новый фактический материал, полученный в результате колонкового бурения в дельте р. Колымы по профилю о. Каменка - о. Федюхин (рис. 1). Протяженность профиля 7,5 км. Глубина скважин 10-21 м. Профиль заложен в пределах зоны мелководья с глубиной зимнего меженного слоя воды 0,8-1,4 м. В работе принимали участие: Колымский отряд географического факультета, сотрудники Ин-та географии ДВНЦ СССР и ИПИФС АН СССР Ю.В. Воропаев и Д.А. Гиличинский.

Скважины вскрыли супесчано-суглинистую толщу отложений, характеризующуюся последовательным изменением литолого-фациального строения вниз по разрезу и в направлении моря. В основании разреза залегает пачка глины видимой мощностью 12-13 м. Эти отложения вскрыты скважинами 4к, 5к и 6к в наиболее удаленной от побережья части профиля. Литологически они представлены глиной черного цвета, монотонной, содержащей большое количество органических остатков, с прослоями тонкозернистого песка и супеси серого цвета. Льдистость глины колеблется от 25 до 35% и несколько убывает вниз по разрезу. Криогенное строение отложений образовано субгоризонтальными, иногда ветвящимися шлирами льда толщиной 5-7 мм, секущими литологическую слоистость. Вниз по разрезу криотекстура переходит в сетчатую. Характер криогенного строения и льдистость глин свидетельствуют, что их промерзание происходило по эпигенетическому типу. Засоленность отложений средняя. Вверх по разрезу она постепенно убывает от 0,97 до 0,57%. Преобладают катионы натрия, калия, анионы хлора.

В отложениях отмечена микрофауна фораминифер (до 134 экз. на 100 г навески) и разнообразие ее видов. По определению Г.Н. Недешевой фораминиферы представлены видами, характерными для верхней части сублиторальной зоны арктических морей. Комплекс диатомей содержит как пресноводные, так и морские формы. Процентное содержание морских диатомей максимально в нижней части разреза. По биогеографическому составу преобладают формы широкого распространения, но основной фон создают холодолюбивые виды, насчитывающие 20% от числа встреченных форм.

Переход к вышезалегающим осадкам постепенный через переслаивание. По направлению к берегу рассматриваемые отложения постепенно переходят в пачку темно-серых песков. Эти отложения вскрыты скв. 2к в интервале глубин от 5 до 10,6 м. Мощность песков 5,6 м. Литологически они представлены мелко- и тонкозернистым заиленным песком темно-серого (до черного) цвета, слоистость отложений наклонная, подчеркивается прослоями суглинка и намывного детрита. Отмечаются включения раковин моллюсков и гальки коренных пород, количество которой увеличивается в нижней части пачки. Льдистость песков колеблется от 63% на участках заиления в верхней части разреза до 18-20 в его нижней части. Криогенная текстура отложений массивная, на участках заиления - шлировая, субгоризонтально- и наклонно-слоистая. Судя по высокой льдистости и криотекстурам верхней части пачки, ее промерзание происходило сингенетически, со стороны вечномерзлого субстрата береговой зоны. Нижняя часть пачки промерзала эпигенетически. В песках на 100 г навески отмечено 83 экз. фораминифер, количество которых убывает вверх по разрезу.

В видовом отношении преобладают формы, типичные для литорали и сублиторали арктических морей. Небольшие размеры раковин и их частичное растворение свидетельствуют о периодическом опреснении морской воды и ее низкой (близкой к отрицательной) температуре. В отложениях отмечены 4 вида морских моллюсков, характеризующих верхнюю литораль (определение О.М. Петрова).

Остракоды представлены 2 видами, характеризующими прибрежную часть морского бассейна, подвергавшегося опреснению.

Переход к вышезалегающим осадкам постепенный. Третья пачка представлена темно-серым суглинком, залегающим на глинах. Эти отложения вскрыты скв. 3к, 4к, 6к. В скв. 6к (рис. 2) им, вероятно, соответствуют прослои аналогичного суглинка в интервале глубин 6-6,5 м. Мощность суглинка 4-6 м. Литологически он представлен суглинком средним, заиленным с прослоями черных глин и супесей. Льдистость отложений 30-45%, убывает вниз по разрезу. Криотекстура шлировая, субгоризонтально- и наклонно-слоистая, местами сетчатая. Характер криогенного строения суглинков и невысокая льдистость свидетельствуют об их эпигенетическом промерзании. Пачка суглинков характеризуется средней и слабой степенью засоленности. Вверх по разрезу она постепенно уменьшается. В суглинках отмечено небольшое количество фораминифер (до 20 экз. на 100 г навески), которое резко сокращается вверх по разрезу. Видовой состав фораминифер характерен для сублиторальной зоны, подвергавшейся значительному опреснению. Диатомовый комплекс представлен морскими, солоноватоводно-морскими и пресноводными планктонными видами.

Содержание морских и солоноватоводно-морских диатомей достигает 6,6% от числа встреченных форм. В верхней части пачки появляются озерные и озерно-болотные виды, количество которых достигает 12-14%. Комплекс продолжает оставаться холодолюбивым, процентное содержание арктических, северо-альпийских и арктобореальных видов достигает 25,4%, что на несколько процентов выше, чем в нижележащих глинах.

Переход к вышележащим осадкам постепенный, через переслаивание. Пачка суглинков вверх по разрезу замещается супесями (4-я пачка). Эти отложения вскрываются скв. 2к, Зк, 4к, 5к и 6к в интервале глубин от 1 до 5 м. Их мощность колеблется от 3 до 4,5 м и несколько увеличивается в направлении литорали.

Литологически они представлены переслаиванием заиленных супесей, суглинков и тонкозернистых песков темно-серого цвета. Толщина прослоев от 0,1 до 7 см. Слоистость супесей и суглинков субгоризонтальная, местами волнистая. В песках отмечается косая слоистость. Отложения содержат большое количество мельчайших органических остатков, имеются прослои детрита толщиной до 1 см. Льдистость отложений колеблется от 20 до 55% в зависимости от их литолого-фациального строения. Рисунок криогенных текстур весьма разнообразен. Здесь наблюдаются слоистые, микросетчатые, массивные (в песках) криотекстуры. Важно отметить специфические криотекстуры, образованные косыми «ломаными» шлирами льда, указывающими на сингенетичность промерзания отложений в субаквальных условиях (скв. 2к, 3к, 4к и 5к). Причем если вблизи берега они прослеживаются в пределах всей супесчаной пачки отложений, то, удаляясь от него (скв. 4к и 5к), появляются только в ее верхней части. В скв. 6к их нет, наблюдаются только слоистые криотекстуры, разреживающиеся с глубиной. Характер криогенного строения позволяет сделать вывод, что промерзание супесчаной пачки происходило как по сингенетическому (вблизи берега), так и по эпигенетическому типу. Содержание фораминифер в супесчаной пачке невелико. По мере удаления от побережья оно несколько увеличивается. Так, в скв. 2к единичные фораминиферы отмечены только в основании супесчаной пачки. В скв. 6к они прослеживаются по всему разрезу супесчаной пачки, причем их количество увеличивается в 2-4 раза. По видовому составу они характеризуют верхнюю сублиторальную зону моря. Небольшие размеры раковин и следы растворения указывают на значительную опресненность воды и ее низкую температуру. Засоленность отложений слабая, убывает вверх по разрезу. Для диатомового комплекса характерен смешанный состав флоры. Основу комплекса составляют пресноводные и пресноводно-солоноватоводные виды. Много типичных галофобов. Солоноватоводно-морские и морские диатомовые водоросли малочисленны и играют подчиненную роль в комплексе (3, 5%). Разнообразны речные (9,9-11,1%), озерно-болотные и болотные (12,6%) диатомовые водоросли. Видовой состав комплекса типичен для мелководной лагуны. Подобные комплексы были изучены Е.И. Поляковой [1979] в донных осадках лагун Рыпильхин и Каныгтокынманкын. Комплекс формируют холодолюбивые виды, что свидетельствует о низкой температуре воды.

Переход к вышезалегающим осадкам постепенный. Венчается разрез отложений пачкой песков, которые прослеживаются по всему профилю. Их видимая мощность колеблется от 2,5 до 3 м. Литологически они представлены песком тонкозернистым, заиленным, темно-серого цвета, волнисто- и косослоистым. Слоистость подчеркивается прослоями заиления толщиной от 0,1 до 4 см и прослоями детрита толщиной до 0,5 см. Отмечаются включения гальки коренных пород (скв. 1к). Отложения незасолены, их минерализация не превышает 0,2%. Льдистость отложений колеблется от 25 до 70%. Максимум льдистости отмечается на подошве субаквального сезонно-талого слоя. В зависимости от глубины воды и литологии отложений подошва СТС залегает на глубине 2,4-3,8 м (от уреза). В отложениях песчаной пачки о. Федюхина колебания льдистости не столь значительны. Песчаная пачка характеризуется криоструктурами субаквального деятельного слоя. Для него характерны массивные, микролинзовидно-плетенчатые криотекстуры, а также криотекстуры, образованные «ломаными» шлирами льда. Диатомовый комплекс представлен сочетанием различных экологических групп (озерно-болотная, эдафическая, реофильная), характеризующих водоемы старичного типа, периодически связанные с рекой. Основу комплекса составляют холодолюбивые виды (арктические, северо-альпийские), количество которых сокращается вверх по разрезу (от 27 до 19%).

Приведенные выше данные о криолитологическом строении вскрытых отложений, их засоленности, а также результаты микропалеонтологического и диатомового анализов позволяют сделать некоторые выводы относительно их генезиса и фациальной принадлежности. Пачка черных глин, а также фациально замещающая их пачка мелко- и среднезернистых заиленных песков накапливалась в прибрежной зоне относительно холодного морского бассейна на небольшой глубине в условиях прогрессирующего обмеления. Основными признаками этих процессов являются: уменьшение микрофауны вверх по разрезу, уменьшение степени засоленности осадков, наличие криотекстур сингенетического типа.

Пачка суглинков накопилась в прибрежно-морских, очевидно лагунных, условиях при возрастающем речном стоке. Об этом свидетельствуют диатомовый комплекс, особенности криолитологического строения осадков. Пачка супесей формировалась в неглубокой опресненной лагуне, имевшей периодическую связь с морем. Отложения промерзали сингенетически, по мере их накопления. Венчающая пачка волнисто- и косослоистых песков по строению аналогична прирусловой отмели р. Колымы в ее дельте. Она образовалась при полном заполнении лагуны русловыми осадками р. Колымы, хотя на ее формирование оказывали влияние литодинамические процессы, протекающие в прибрежной зоне моря.

Таким образом, изученные отложения представляют собой последовательный генетический ряд: типично морские - прибрежно-морские - лагунные дельтовые. Накопление их происходило непрерывно в условиях постепенного обмеления моря. Климатические условия не препятствовали сингенетическому промерзанию осадков в прибрежной зоне и не приводили, вероятно, к деградации вечной мерзлоты на шельфе.

Спорово-пыльцевые спектры всех горизонтов вскрытой толщи характеризуются достаточно близкими параметрами - соотношением компонентов, их групп, флористическим списком. Для них характерно формирование пыльцы древесно-кустарниковой группы, представленной мелколиственными и хвойными породами. Не исключено, что усреднение состава палинокомплексов обусловлено значительным стоком р. Колымы. Вместе с тем их устойчивый «межледниковый» характер свидетельствует о достаточно благоприятных климатических условиях и существовании на окружающей суше растительного покрова несколько более термофильного облика, чем современный. Формирование рассматриваемых отложений происходило в голоцене и, вероятно, захватывало большую его часть.

Во всех скважинах были проведены замеры температуры мерзлых грунтов с помощью заленивленных термометров. Учитывая характер температурных кривых, следует полагать, что значения температуры мерзлоты на глубине 9-10 м соответствуют температурам мерзлоты на подошве нулевых годовых амплитуд. Температура субаквальных мерзлых пород изменяется от -10 (скв. 2к) до -6° С (скв. 6к). Вблизи берега при меженном слое воды до 0,8 м она практически соответствует температуре мерзлых пород суши. Тенденция изменения температуры мерзлых пород в направлении моря позволяет предположить их значительное площадное распространение в акватории Колымского залива.

На островах Каменка и Федюхин происходит интенсивное морозобойное растрескивание грунтов и образование полигонально-жильных льдов. Учитывая низкие температуры мерзлых отложений дельты р. Колымы, можно предположить, что в субаквальных условиях осушки также происходит формирование полигонально-жильных образований.

В заключение отметим, что в результате проведенных работ в приморской части дельты р. Колымы достоверно установлено существование низкотемпературных субаквальных мерзлых пород. Характер криогенного строения отложений (сингенетические криотекстуры) и результаты спорово-пыльцевого анализа свидетельствуют, что субаквальные мерзлые породы в бывшем Колымском заливе существовали по крайней мере на протяжении голоцена.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Полякова Е.И. Диатомовые водоросли в современных осадках побережья Чукотского моря и их палеогеографическое значение // Изв. АН СССР. Сер. Геогр. 1979. № 4.

Ссылка на статью: 

Коняхин М.А., Карташова Г.Г., Шубина Л.А., Недешева Г.Н. Криолитологическое строение субаквальных дельтовых отложений р. Колымы (по результатам колонкового бурения) // Вестник Московского университета. Серия 5. География. 1989. № 3. С. 48-53.