В работе [Гатауллин и Поляк, 1990] были рассмотрены данные непрерывного сейсмопрофилирования и инженерного бурения, полученные на небольшом полигоне в Центральной впадине Баренцева моря на глубинах более 300 м . Их анализ доказал наличие здесь ледниковых отложений мощностью до 50 м . т.е. тем самым были подтверждены взгляды исследователей, считавших, что надежные ледниковые покровы в максимальную стадию последнего оледенения распространялись на большие расстояния от материковых и островных центров оледенения или даже покрывали шельф целиком [Гросвальд, 1983; Матишов, 1980]. Детальное изучение вещественного состава ледниковых отложений показало, что вверх по разрезу в этой толще возрастает роль дальнеприносного (в том числе новоземельского) материала, т.е. направление движения ледниковых потоков было также и со стороны Новой Земли [Гатауллин и др., 1992]. Однако пространственное положение ледникового комплекса, его мощности и направление движения потоков остались не выясненными.

В данной работе рассмотрены результаты сейсмопрофилирования, выполненного в восточной части баренцевоморского шельфа в 1976-1988 гг. лабораторией сейсмоакустики геологического факультета МГУ совместно с морской группой ВСЕГЕИ. Центральная частота исследовании составила около 220 Гц, плотность наблюдении - более 100 точек на 1 пог. км профиля. Данная методика позволила изучить весь разрез рыхлых отложений и верхнюю часть разреза коренного ложа на глубину до 150- 200 м при вертикальной разрешающей способности не хуже 3- 4 м .

Ледниковые отложения на сейсмограммах выделяются прежде всего хаотическим типом волновой картины с короткими, разнонаклонными отражающими горизонтами переменной интенсивности и неравномерной мощностью [Девдариани и др., 1993]. Наиболее характерен этот тип записи для отложений конечных морен. Толща с подобной волновой картиной ("хаотическая") выделена нами в юго-восточной части Центральной впадины, на прилегающих участках склона и обрамляющих впадину с юго-востока возвышенностях – на Канинском и Гусином плато (рис. 1). В Центральной впадине в районе налегания "прозрачной" толщи на "хаотическую" (рис. 1, 2) отнесение последней к ледниковым образованиям (моренные суглинки) было подтверждено бурением, однако анализ строения этой толщи по сейсмическим данным на всей площади ее распространения показал, что ее внутренняя структура не всегда типична для ледниковых осадков, отличается большим разнообразием и значительной латеральной изменчивостью (рис. 2).

Подошвой "хаотической" толщи служит кровля коренных терригенных отложении мелового возраста, которая имеет сложную морфологию. Размер наиболее крупных форм рельефа составляет первые километры по горизонтали и десятки метров по вертикали, но обычно меньше. На сейсмограммах граница между "хаотическими" и слоистыми коренными отложениями выражена не всегда отчетливо. На таких участках выделяется зона мощностью 10-20 мс (10- 20 м - здесь и далее используется скорость 2 км/с [Девдариани и др., 1993]), которая, по-видимому, представляет собой зону постепенного перехода от сильно дислоцированных меловых пород к "хаотической" толще, сложенной в нижней части разреза плотными суглинками с большим количеством ксенолитов меловых пород - до 50% и более от общего объема породы [Гатауллин и др., 1992]. Вследствие этого региональное несогласие между новейшими и меловыми отложениями не всегда отчетливо выделяется на сейсмограммах.

Кровля "хаотической" толщи также имеет сложную морфологию, иногда пилообразной формы, за исключением наиболее приподнятых участков Гусиного и Канинского плато, где ее поверхность подверглась абразии во время более низкого стояния уровня моря. Сверху рассматриваемые отложения несогласно перекрыты, как правило, маломощным чехлом поздне- и послеледниковых осадков, достаточно детально изученных грунтовыми трубками [Арктический шельф…, 1987; Баренцевская шельфовая…, 1988]. Следовательно, "хаотическая" толща в целом представляет собой типичный сейсмический седиментационный комплекс (ССК).

По данным сейсмопрофилирования была составлена схема изопахит "хаотического" (ледникового) комплекса (рис. 3). Его максимальная мощность достигает иногда 140 м , причем в плане выделяются два пояса дугообразной формы с повышенными значениями мощностей. Первый пояс залегает вдоль западного и северо-западного края района распространения "хаотического" ССК. т.е. в наиболее глубоких частях Центральной впадины. Второй пояс пространственно совпадает с Канинским и Гусиным плато и занимает гипсометрически более высокое положение (рис. 1,3). Между ними располагается область пониженных (менее 50 м ) значений мощностей. Детальный сейсмофациальный анализ этих отложений показал, что и по особенностям внутреннего строения "хаотические" образования в пределах выделенных поясов также довольно сильно различаются (рис. 2).

Хаотические отложения, слагающие первый пояс, имеют на отдельных участках двучленное строение. В этом случае на фоне коротких, разнонаклонных отражающих горизонтов на сейсмограммах выделяются протяженные (до 50- 80 км ) отражающие горизонты сложной конфигурации (рис. 2. пр. А-А'). На других участках в полностью хаотической волновой картине появляются отдельные короткие субгоризонтальные отражающие горизонты, которые иногда придают этим образованиям подобие слоистости.

Строение рассматриваемой толщи на Канинском и Гусином плато в пределах второго пояса значительно усложняется. На сейсмограммах здесь выделяется до пяти-восьми типов волновой картины - от горизонтально-слоистой до акустически прозрачной, которые меняются на небольших расстояниях (рис. 2). Здесь также часто отмечаются на разных уровнях структуры, напоминающие палеоврезы. Их ширина варьирует от сотен метров до 3- 4 км , глубина может достигать нескольких десятков метров.

Специфический тип волновой картины выявлен в отложениях на бортах Гусиного желоба (рис. 2. пр. Б-Б'). Этот тип записи более нигде не встречается. Его отличительной особенностью является широкое распространение по всей видимой части разреза волн, напоминающих дифрагированные. Подобный тип волновой картины характерен для сильнодеформированных, первоначально слоистых осадков. Ширина зоны деформации достигает иногда 15- 17 км . Генезис подобных нарушений в новейших отложениях, так же как и в меловых породах, связан, по-видимому, с воздействием продвигавшихся ледниковых потоков [Гатауллин и др., 1992].

Все рассмотренные особенности строения создают в целом хаотический тип волновой картины в отложениях второго пояса и свидетельствуют о значительной литофациальной неоднородности слагающих его осадков.

Таким образом, в пределах площади распространения "хаотической" (ледниковой) толщи выделяются два пояса отложений, отличающихся от других участков повышенными значениями мощностей, различными глубинами залегания и особенностями внутреннего строения. Во втором поясе в отличие от первого наряду с волновой картиной, типичной для конечноморенных ледниковых образований, встречаются типы записи, характерные скорее для водно-ледниковых, озерных, аллювиально-морских или даже дельтовых фаций. Есть также участки, где большую роль в формировании внутренней структуры играли, как и в других районах баренцевоморского шельфа, процессы динамического воздействия на осадки движущимися ледниковыми потоками.

Отчетливо выраженное местами двучленное строение "хаотического" ССК. наличие структур, напоминающих палеоврезы и большое сейсмофациальное разнообразие слагающих его осадков свидетельствуют о неоднократном продвижении ледниковых потоков в Центральную впадину. Выделяются два основных направления их движения - с северо-востока, с вала Адмиралтейства и северного острова Новой Земли, и с юго-востока, со стороны острова Колгуев, где, по-видимому, происходило слияние Беломорского и Южно-Новоземельского потоков. Это подтверждается геоморфологическими данными и присутствием в ледниковых отложениях Центральной впадины новоземельского материала [Матишов, 1980; Гатауллин и Поляк, 1990]. Одним из путей продвижения ледниковых потоков с юго-востока был, по-видимому, Гусиный желоб, о чем свидетельствуют его морфология, специфические деформации осадков на бортах и отсутствие "хаотических" образований на его днище.

На имеющихся у нас сейсмических профилях, расположенных между п-овом Канин и южным островом Новой Земли, выделяется несколько генераций погребенных палеоврезов. протягивающихся в северо-западном направлении. Предполагается, что все осадки, генезис которых был связан с этими древними речными системами, были размыты и снесены в западную часть шельфа; или далее на материковый склон. Проанализированные нами выше сейсмоакустические данные показывают, что в пределах второго пояса "хаотического" комплекса выделяются сейсмофации, иногда значительно отличающиеся от типично ледниковых, т.е. не исключено, что на отдельных участках Канинского и Гусиного плато он сложен дельтовыми, аллювиально-морскими или другими типами осадков.

Таким образом, рассматриваемая толща представляет собой полигенетическое образование, подвергавшееся местами интенсивному динамическому воздействию продвигавшимися надонными ледниковыми потоками. Залегающая в наиболее  глубокой части Центральной впадины "прозрачная" толща, по составу во многом сходная с моренными суглинками, является, по-видимому, продуктом переработки последних во время дегляциации баренцевоморского шельфа [Спиридонов и др., 1989; Гатауллин, 1992]. Аналогичные "прозрачные" осадки выявлены также на Мурманской банке [Старовойтов и др., 1983], где они протягиваются вдоль побережья Кольского п-ова и характеризуют максимальное распространение надонных ледников из скандинавского центра оледенения (рис. 1).

Изучение разрезов новейших отложений в Центральной впадине показало их однонаправленное изменение от ледниковых к водно-ледниковым, ледниково-морским и современным морским, т.е. их формирование происходило в течение одного гляциоседиментационного цикла [Гатауллин и Поляк, 1990]. Следовательно, время максимального оледенения в восточной части баренцевоморского шельфа можно отнести к позднему плейстоцену [Гатауллин и др., 1992] (калининская и осташковская стадии?), хотя не исключено и наличие более древних гляциогенных образований в отдельных понижениях кровли коренного ложа.

Определяющее значение для дальнейших исследований будут иметь данные бурения на Канинском и Гусином плато.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Арктический шельф Евразии в позднечетвертичное время / Под ред. А.А. Аксенова. М.: Наука, 1987. 278 с.

2. Баренцевская шельфовая плита / Под ред. И.С. Грамберга. Л.: Наука. 1988. 263 с.

3. Гатауллин В.Н., Поляк Л.В. О присутствии ледниковых отложений в Центральной впадине Баренцева моря. Доклады АН СССР, 1990, том 314, № 6, с. 1463-1467.

4. Гатауллин В.Н., Поляк Л.В., Эпштейн О.Г., Романюк Б.Ф. Гляцигенные отложения Центральной впадины - ключ к позднечетвертичной истории развития восточной части Баренцева моря. // Материалы гляциол. исследований. 1992. В. 75. с. 42-50.

5. Гросвальд М.Г. Покровные ледники  континентальных шельфов. М.: Наука. 1983. 216 с.

6. Девдариани Н.А., Старовойтов А.В., Рыбалко А.Е., Стручков В.А. Типы волновой картины и условия залегания ледниковых отложений Белого и Баренцева морей по данным непрерывного сейсмопрофилирования // Бюл. МОИП. Отд. геол. 1993. Т. 68. В. 3. с. 117-122.

7. Матишов Г.Г. Геоморфологические признаки воздействия Скандинавского, Новоземельского, Шпицбергенского ледникового покровов на поверхность дна Баренцева моря. Океанология, 1980, т.20, № 4, с.669-680.

8. Спиридонов М.А. и др. В сб.: Проблемы кайнозойской палеоэкологии и палеогеографии морей Северного Ледовитого океана. Апатиты. 1989. С. 72-73.

9. Старовойтов А.В., Калинин А.В., Спиридонов М.А., Рыбалко А.Е., Стручков В.А. Новые данные о позднекайнозойских отложениях южной части Баренцева моря // ДАН. 1983. Т. 270. № 5. с. 1179-1181.

Ссылка на статью:

Старовойтов А.В. О максимальном позднеплейстоценовом оледенении восточной части шельфа Баренцева моря // Доклады Академии наук, 1999, том 364, № 2, с. 227-230.