На основе сейсмоакустических данных рассмотрено строение четвертичной части разреза осадочного чехла Шпицбергенского шельфа. В составе четвертичного осадочного чехла уверенно устанавливаются и распознаются три сейсмокомплекса, разделенные поверхностями несогласий и соответствующие эоплейстоценовому, ранне-средненеоплейстоценовому и поздненеоплейстоцен-голоценовому этапам развития региона.

Строение четвертичной части разреза  осадочного чехла Шпицбергенского шельфа до последнего времени было слабо изучено и в большинстве опирается на экстраполяцию на шельф наземных данных. Проведенная авторами интерпретация сейсмоакустических материалов позволяет по-новому взглянуть на этот вопрос. 

Исследования опирались на обширный фактический материал, полученный в1986-2002 годах. Были использованы материалы рейсов НИС «Геолог Ферсман» 1992 года, ледокола “Polarstern” 1997 года, результаты совместной российско-норвежской экспедиции по программе глубоководного океанического бурения, а также, нигде ранее не публиковавшиеся сейсмоакустические профили, выполненные Морской Арктической Геологической экспедицией (МАГЭ) в 1986-1988 гг. Основу для региональных корреляций и стратиграфической привязки выделенных сейсмостратиграфических комплексов (ССК) составили многочисленные литературные данные о литологии, абсолютном возрасте четвертичных отложений, результаты исследования скважин на архипелаге и акватории (рис. 1). 

За основу расчленения четвертичных отложений западной области принята сейсмостратиграфическая схема, разработанная норвежскими исследователями  (Solheim et al., 1996) для этого района (рис. 2). Наличие пересечений с профилями, анализированными А. Сольхеймом, позволила авторам скоррелировать отражающие горизонты. Мощность комплексов четвертичных отложений в области континентального склона значительно увеличивается, что позволяет для картирования четвертичных отложений использовать кроме сейсмоакустических профилей и материалы многоканального сейсмического профилирования (МОВ ОГТ). Стратиграфическая привязка отражающих горизонтов для глубоководной части района произведена на основании данных изучения разреза скважины глубоководного океанического бурения (ODP № 986), пробуренной у подножия континентального склона в районе устья подводного каньона, берущего начало у залива Хорнсунн.

Осадочный чехол шельфа морей Баренцева и Гренландского, а также области континентального склона достаточно хорошо стратифицирован. Вместе с тем, в пределах изучаемой площади, прилегающей к архипелагу, выделяются обширные области, где четвертичный чехол предельно редуцирован или отсутствует полностью. К поверхности дна здесь выходят плотные, акустически непрозрачные дочетвертичные образования.

Шельф арх. Шпицберген можно подразделить по типу строения четвертичного чехла на две области – западную (Западно-Шпицбергенский шельф, Стур-фиорд), восточную (восточнее поднятий Медвежинского и банки Стур) и зону поднятий, разделяющую их.

По результатам сейсмостратиграфического анализа материалов сейсмоакустического профилирования в шельфовой части выделены и закартированы следующие сейсмостратиграфические комплексы (ССК) и сейсмостратиграфические подкомплексы (ССП):

ССК-А, представлен предположительно морскими и морскими декливиальными песками, алевритами и пелитами эоплейстоценового возраста. Отложения этого сейсмокомплекса залегают в понижениях рельефа дочетвертичных образований, и широко распространены на глубинах, превышающих –150 м. В подошве ССК-А ограничен поверхностью регионального несогласия URU, в кровле отражающим горизонтом «h» (по Solheim et al., 1996) (рис. 3 и 4).  Подошва комплекса датирована определениями абсолютного возраста по раковинам моллюсков и фораминифер из разреза скважины ODP № 986, и соответствует приблизительно 1,5 млн. лет (Forsberg et al., 1999). Местами характер волновой картины позволяет выделить в составе ССК-А два подкомплекса (рис.2); ССП-А₁ –­ ранне-эоплейстоценового, и ССП-А₂ — поздне эоплейстоценового возрастов соответственного. Максимальная мощность эоплейстоценовых отложений приурочена к континентальному склону и его подножию, где достигает 200.

Морские и морские декливиальные отложения раннего-среднего неоплейстоцена слагают ССК-B, с несогласием перекрывающий в пределах акватории эоплейстоценовые отложения ССК-А, или залегающий на коренных породах. На поверхность морского дна отложения нижнего-среднего неоплейстоцена выходят у бровки шельфа Западного Шпицбергена. Корреляция сейсмических горизонтов с разрезом скважины глубоководного океанического бурения ODP № 986 (Forsberg et al., 1999) позволила осуществить возрастную привязку подошвы сейсмокомплекса, которая соотносится с границей изменения полярности Брюнес/Матуяма (780 тыс. лет).

На отдельных профилях внутри ССК-B выделяется отражающий горизонт сопоставляемый авторами с рефлекоторм «l» (по Solheim et al, 1996), разделяющий ССК-В на два подкомплекса ССП-B₁  и ССП-B₂ (рис. 2, 3, 4). Стратиграфическая привязка этой границы неясна, предположительно отнесена к границе нижнего и вернего неоплейстоцена. Общая мощность раннего-среднего неоплейстоцена на шельфе не превышает 20-50 м, а в районе континентального склона и его подножия достигает 80-100 м.

Самым верхним сейсмическим комплексом отложений является ССК-C,  представленый средне-неоплейстоценовыми и голоценовыми осадками, несогласно перекрывающий осадочные образования широкого возрастного диапазона. В подошве ССК-С ограничен самой молодой эрозионной границей, сопоставляемой с рефлектором «m» (Solheim et al., 1996), легко распознаваемым на сейсмопрофилях. Сейсмокомплекс выполняет понижения рельефа подстилающих отложений, в его подошве фиксируются глубокие (до 100 ms TWT) эрозионные врезы.

ССК-С имеет наиболее характерную внутреннюю волновую картину. Он характеризуется плохо прослеживаемыми, пунктирными внутренними рефлекторами, очень осветленной (до сейсмопрозрачной) записью. Корреляция подошвы сейсмоподкомплекса, одного из наиболее ярких несогласий, с разрезом скважины ODP № 986 позволяет определить его возраст в 200-440 тыс. лет. Мощность его на шельфе составляет 10-50 м, в области континентального склона – 60-200 м. ССК-С подразделяется на два сейсмокомплекса ССП-С₁ и ССП-С₂. В их составе предполагаются следующие генетические типы осадочных отложений:

ССП-С₁ —средне–верхне- неоплейстоценовые морские и флювиогляциальные пески, алевриты и алевропелиты с гравием и галькой.

ССП-С₂ — голоценовые морские алевропелиты и пелиты.

Таким образом, проведенная интерпретация большого числа сейсмических профилей, пересекающих весь Западно-Шпицбергенский шельф позволяет констатировать следующее:

·        В составе четвертичного осадочного чехла уверенно устанавливаются и распознаются 3 сейсмокомплекса, разделенные поверхностями несогласий и соответствующих эоплейстоценовому (ССК-А), ранне-средне неоплейстоценовому (ССК-В) и позденнеоплейстоцен-голоценовому (ССК-С) этапам развития региона

·        Не подтверждается широкое распространение мощных и протяженных стадиальных морен  предполагаемых ранее по геоморфологическим данным (Ohta, 1982 и др.). Принимаемые за стадиальные морены поднятия являются выступами дочетвертичного фундамента и хорошо согласуются с сетью новейших тектонических нарушений.

Литература

Forsberg C.F., Solheim A., Elverhoi A., Jansen E., Channel J.E.T., Andersen E.S. The depositional environment of the western Svalbard margin during the late Pliocene and the Pleistocene: sedimentary facies changes at Site 986. // Proc. ODP, Sci. Results, 162: College Station, TX (Ocean Drilling Program). 1999.

Solheim A., Andersen E.S., Elverhoi A. & Fiedler A. Late Cenozoic depositional history of the western Svalbard continental shelf, controlled by subsidence and climate // Global & Planetary Change. 1996. № 12, p. 135–148.

Ohta Y. Morhpo-tectonic studies around Svalbard and the northernmost Atlantic. // Embry, A. F. & Balcawill, H. R. (eds): Arctic Geology and Geophysics. Canadian Soc. of Petrol. Geologists, Memoir 8, 1982, pp. 415-430.

Ohta Y. Reconnaissance of glaciogenic bathymetry in the fjords and on the shelves of Spitsbergen // Polar Research. 1987. N. 3, p 293-295.

Gusev E.A., Rekant P.V., Musatov E.E., Shkarubo S.I. Seismostratigraphic basis of the Spitsbergen Quaternary mantle dissection // Complex investigations of Spitzbergen nature. Iss. 3. Apatity: Publ. KSC RAS, 2003. P. 85-91.

On the basis of seismic-acoustic data the Quaternary part of the Spitsbergen shelf sedimental mantle construction is discussed. 3 seismic complexes are surely es­tablished and identified in the Quaternary mantle composition, they are divided by the surfaces of non-conformity and correspond to the Eopleistocene, Early-Middle Neo-pleistocene and Late Pleistocene-Holocene stages of the region development. 111. - 3, tabl. - 1, references - 4.