В 16 скважинах длиной до 40 м, пробуренных в восточной мелководной части моря, изучены микрофауна, литология, минералогия и гранулометрия осадков. На первом этапе дегляциации для бассейна была характерна низкая продуктивность. Позднее наблюдается значительное повышение численности фораминифер (доминирует Retroelphidium clavatum и Cassidulina reniforme), которое объясняется реколонизацией после экологического стресса.

На акватории восточной части Баренцева моря детально изучены керны 16 скважин морского бурения, предоставленных Государственным унитарным предприятием "Арктические морские инженерно-геологические экспедиции" (рис. 1). Вскрыты отложения верхнего плейстоцена и голоцена, четко отличающиеся по литологическим характеристикам.

Выполнены гранулометрический, минералогический, петрографический, геохимический, микропалеонтологический анализы. Всего обработано 1540 образцов. Образцы для фораминиферового анализа отбирались через 0.5-1 м. Величина навески составляла 25-100 г. Отмывка выполнялась на сите с размером ячеи 0.063 мм. Минимальное количество подсчитанных в каждом образце раковин составляло 100 экземпляров. В дальнейшем производился пересчет раковин фораминифер на 100 г сухого осадка.

В настоящей работе хотелось бы подробно остановиться на особенностях природной среды шельфа периода дегляциации валдайского оледенения. Сейсмозапись отложений этого периода по всей акватории представляет собой чередование темных и светлых полос [Гатауллин и Поляк, 1990; Крапивнер и др., 1988; Павлидис и др., 1992; Самойлович и др., 1993; Elverhoi & Solheim, 1983; Settem et al., 1992]. Большинством исследователей эти осадки рассматриваются как отложения морского перигляциала. Полагают, что их формирование происходило при быстром распаде ледникового покрова и высвобождении значительных масс обломочного материала. В пользу этой гипотезы говорит сходный характер осадков и фауны, наблюдаемых в зонах современной ледниково-морской седиментации и представленных в разрезах [Тарасов и Гриценко, 1996; Тарасов и др., 1993; Hald & Korsun, 1997; Korsun & Hald, 1998; Korsun et al., 1995].

Важнейшим природным фактором времени дегляциации был огромный водно-ледниковый сток, который направлялся от периферии древних ледниковых покровов на шельфе в пределы континентального склона. На тех участках, где имелись мощные водно-ледниковые потоки, происходило накопление гляцио-турбидитовых отложений. Формирование гляциотурбидитовых отложений приближалось к лавинному типу седиментогенеза. Гляцио-турбидитовые отложения на значительной территории характеризуются гомогенным строением и представлены алевролитами преимущественно серого цвета. Минералогический анализ показал, что в этих отложениях преобладают аутигенные минералы, в частности, пирит и сидерит, а вот аллотигенные, такие как черные рудные, минералы группы эпидота, содержатся в незначительных количествах. В качестве примера можно рассмотреть распределение минералов по разрезу скв. 189 (рис. 2). Образование аутигенных минералов обычно связывают с восстановительными условиями осадконакопления при недостатке кислорода. Вполне вероятно, на данном этапе бассейн был покрыт малоподвижными паковыми льдами. При недостатке кислорода в придонном слое создавались благоприятные условия для аутигенного минералообразования в восстановительной среде. Этот вывод подтверждается и данными микропалеонтологического анализа. Обнаруженные в этих отложениях фаунистические остатки крайне скудны. Обычно многочисленные фораминиферы здесь единичны, представлены видом Retroelphidium clavatum, наиболее приспособленным к низкому содержанию в осадке питательных веществ. Низкая продуктивность вполне могла быть следствием существования круглогодичного ледяного покрова.

В процессе дегляциации водно-ледниковыми потоками в бассейн Баренцева моря, помимо огромного количества терригенного материала, попадали пресные воды. Поступление громадных количеств пресной воды происходило практически на всех уровнях водной толщи разреза. Вполне вероятно, что водоем этого времени отличался значительной мутностью, опресненностью. Не исключено, что в восточных частях он приближался, по существу, к пресноводному [Матишов, 1984].

На данном этапе в южных областях акватории широкое развитие получают гомогенные коричневые глины. В северном направлении они постепенно выклиниваются. По мнению Лаврушина [Лаврушин, 1989], появление коричневой окраски обусловлено диагенетическим преобразованием глинистых минералов. В частности, биотит переходит в гидрослюду - основной минерал коричневых глин. Этот процесс сопровождается окислением Fe²⁺, с чем и связана коричневая окраска глины. Более интенсивному преобразованию биотита способствует наличие опресненных вод, а в водах нормальной морской солености этот процесс идет только до стадии Fe-иллита. Тонкий гранулометрический состав отложений дает основание полагать, что накопление рассматриваемых гомогенных осадков происходило за счет осаждения ледниковой мути, приносимой в акваторию водными потоками с ледникового покрова, располагавшегося на Кольском полуострове. Именно здесь породы наиболее обогащены биотитом.

В более глубоководной части бассейна коричневые глины сменяются темно-серыми ленточно-подобными глинами. Выделенные циклы указывают на пульсационное поступление терригенного материала, что может быть связано с ритмичностью проявления абляции на поверхности ледникового покрова [Лаврушин и др., 1990].

Замещение по площади коричневых глин темно-серыми, скорее всего, связано о расслоением водной массы бассейна. В процессе деградации ледникового покрова пресноводность водоема должна была бы увеличиться. Однако прогрессирующее опреснение не продолжалось до полного освобождения территории шельфа от ледяного покрова. С начавшейся послеледниковой трансгрессией в водоем начали проникать более тяжелые морские воды, прежде всего в наиболее глубокие ложбины и депрессии дна [Матишов, 1987]. Опресненная толща воды покрывала мелководные участки шельфа, а ниже, в депрессиях рельефа, была уже морская вода нормальной солености.

Большой интерес представляют фаунистические остатки, содержащиеся в коричневых и серых глинистых отложениях. Практически во всех разрезах отмечено резкое повышение численности фораминифер в верхней части разреза (рис. 3), что вполне согласуется с неравновесной моделью реколонизации после экологического стресса. Комплексы несут признаки, характерные для стрессовых, нарушенных сообществ: видовое обилие низкое (1-4), на долю доминирующего вида Retroelphidium clavatum либо Cassidulina reniforme приходится до 90-100%. Retroelphidium clavatum преобладает в разрезах прибрежья, a Cassidulina reniforme наиболее обильна в центральной, более глубоководной области. Причем, вид Retroelphidium clavatum, по сравнению Cassidulina reniforme, выдерживает более низкую соленость и более высокое содержание взвеси в воде, что в совокупности с данными минералогического анализа подтверждает существование на данном этапе в южных областях акватории сильного опреснения, столь характерного для процесса активного таяния ледников. В этих же разрезах отмечено снижение среднего размера особей в пределах одного вида. Для подтверждения последнего замечания проведено сравнение усредненных размеров Retroelphidium clavatum из глинистых отложений, имеющих возраст около 12-10 тыс. лет [Polyak et al., 1995] и подстилающих и перекрывающих их алевритов в скв. 199 (Гусиное плато). Рассматривались представители обоих генераций: мега- и микросферические особи. Измерялся максимальный линейный размер (максимальный диаметр) раковины при помощи окуляр-микрометра. В результате, максимальный диаметр раковины Retroelphidium clavatum, осредненный по трем пробам из средней глинистой части разреза, достоверно меньше максимального диаметра раковин, осредненного по трем пробам из нижней и трем пробам из верхней частей разреза (рис. 4). Учитывая имеющиеся сведения о численности, видовом разнообразии и облике фораминифер в ледниково-морских популяциях [Bernhard, 1987; Gregory & Bridge, 1979; Hald & Korsun, 1997; Korsun & Hald, 1998; Korsun et al., 1995], сделано предположение, что развитие комплексов фораминифер, содержащихся в средней глинистой части разреза происходило в непосредственной близости от края ледника. Вынос значительного количества минеральных частиц во время его активного таяния делал существование биоты нестабильным, что и отразилось на облике фораминифер.

По-видимому, процесс таяния льдов протекал довольно интенсивно, к тому же в условиях низкого стояния уровня моря. Этот период отличается высокими скоростями осадконакопления, обусловленными потоками талой воды с континентальных и островных ледниковых покровов. С вторжением атлантических вод в Баренцево море 10-9 тыс. лет назад [Матишов, 1984; Полякова, 1997; Спиридонов и др., 1992] наступает период нормального морского осадконакопления.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гатауллин В.Н., Поляк Л.В. О присутствии ледниковых отложений в Центральной впадине Баренцева моря // Докл. АН СССР. 1990. Т.314. № 6. С. 1463-1467.

2. Крапивнер Р.Б., Гриценко И.И., Костюхин А.И. Позднекайнозойская сейсмостратиграфия и палеогеография Южно-Баренцевоморского региона // Четвертичная палеоэкология и палеогеография северных морей. М.: Наука, 1988. С. 103-123.

3. Лаврушин Ю.А. Гляциальный шельф: строение, осадконакопление, палеогеография // Генезис осадков и фундаментальные проблемы литологии. М.: Наука, 1989. С. 91-109.

4. Лаврушин Ю., Алексеев В., Хасанкаев В. и др. К палеомаринологии климатического оптимума голоцена северо-западной части Баренцева моря // Изв. АН Эстонии. Сер. геол. 1990. Т.39. № 2. С. 76-82.

5. Матишов Г.Г. Дно океана в ледниковый период. М.: Наука, 1984. 176 с.

6. Матишов Г.Г. Мировой океан и оледенение Земли. М.: Наука, 1987. 270 с.

7. Павлидис Ю.А., Щербаков Ф.А., Боярская Т.Д. и др. Новые данные по стратиграфии четвертичных отложений и палеогеография южной части Баренцева моря // Океанология. 1992. Т. 32. № 5. С. 917-923.

8. Полякова Е.И. Арктические моря Евразии в позднем кайнозое. М.: Научный мир, 1997. 144 с.

9. Самойлович Ю.Г., Каган Л.Я., Иванова Л.В. Четвертичные отложения Баренцева моря. Апатиты: Кольск. научн. центр, 1993. 72 с.

10. Спиридонов М.А., Рыбалко А.Е.. Поляк Л.В. Стратиграфия верхнечетвертичных отложений Новоземельского шельфа и палеогеография восточной части Баренцева моря в позднем плейстоцене-голоцене // Осадочный покров гляциального шельфа северо-западных морей Россини. С-Пб: ВНИИокеанология, 1992. С. 47-67.

11. Тарасов Г.А., Гриценко И.И. Особенности строения плейстоценовых отложений (по данным морского бурения) // Биогеоценозы гляциальных шельфов Западной Арктики. Апатиты: Кольск. научн. центр, 1996. С. 100-141.

12. Тарасов Г.А., Погодина И.А., Денисенко С.Г. Литолого-фаунистические комплексы рыхлых отложений фиорда Хорсун Западного Шпицбергена (по материалам экспедиций НТС "Помор", 1991-1992 гг.): Препринт. Апатиты: Кольск. научн. центр, 1993. 32 с.

13. Bernhard J.M. Foraminiferal biotops in Explorers Cove, McMurdo Sound, Antarctica // J. Foraminiferal Res. 1987. V 17. № 4. P. 286-297.

14. Elverhoi A., Solheim A. The Barents Sea ice sheet - a sedimentological discussion // Polar Res. 1983. V. 1. P. 23-42.

15. Gregory D., Bridge V.A. On the Quaternary foraminiferal species Elphidium ? ustulatum Tobb 1957: stratigraphic and paleoecological implications // J. Foraminiferal Res. 1979. V. 9 № 1. P. 70-75.

16. Hald M., Korsun S. Distribution of modern benthic foraminifera from fjords of Svalbard, European Arctic // J. Foraminifera Res. 1997. V. 27. № 2. P. 101-122.

17. Korsun S., Hald M. Modern Benthic Foraminifera off Novaya Zemlya Tidewater Glaciers, Russian Arctic // Arctic and Alpine Research. 1998. V. 30. № 1. P. 61-77.

18. Korsun S.A., Pogodina L.A., Forman S.L., Lubinski D.J. Recent Foraminifera in Glacio - Marine Sediments from Three Arctic Fjords of Novaya Zemlya and Svalbard // Polar Research. 1995. V. 14. P. 15-31.

19. Polyak L., Lehman S.J., Gataulin V., Jull A.J.T. Two-Step Deglaciation of the Southern Barents Sea // Geology. 1995. V. 23. № 6. P. 567-571.

20. Settem J., Sejrup H.P., Poole D.A.R., Ellingsen K.L. Glacial geology of outer Bjornoyrenna, Southwestern Barents Sea // Marine Geology. 1992. V. 103. P. 15-51.

Sedimentation Processes and Evolution of Foraminiferic Communities during the Last Deglaciation in the Barents Sea

I.A. Pogodina, G.A. Tarasov

  Microfauna, litological, mineralogical, and granulometric properties of sediments were studied in cores of 16 wells up to 40 long drilled in the eastern shallow part of the sea. During the first stage of deglaciation low productivity was characteristic of the basin. Later, a significant increase in the foraminifera number is observed (Retroelphidium clavatum and Cassidulina reniforme dominante), which is explained by the recolonisation after the ecological stress.

Ссылка на статью:

Погодина И.А., Тарасов Г.А. Процессы седиментации и эволюция фораминифер во время последней дегляциации в Баренцевом море // Океанология, 2002. Том 42, № 1, с. 156-160.