Кайнозойские палеообстановки полярного океана

(конспект результатов бурения рейса ODP Leg. 151).

Thiede J., Myhre A.M., Firth J.V., & shipboard scientific party. Cenozoic Northern Hemisphere Polar and Subpolar Ocean paleoenvironments (summary of ODP Leg. 151 Drilling Results). Proceedings of the Ocean Drilling Program, Initial Report, Vol. 151, 1995, p. 397-420.

 

Скв. 908 Хребет Ховгард, пройдено 344 м.

Определяются два главных литологических комплекса:

1.            (0-185 м – плиоцен–четвертичный), состоящий большей частью из глинистых и алевритистых илов, алевритистых глин, за исключением нескольких интервалов обогащенных фораминиферами глинистых и алевритистых илов, которые отмечены в двух самых верхних кернах и коме того, три четких пепловых прослоя. Три подкомплекса определяются на основании различий в распространенности каменных обломков (большей частью терригенных осадочных пород), текстуры осадочной структуры. Плиоценовые и четвертичные осадки отражают преобладание ледникового режима осадконакопления, с редким появлением ледниковой и межледниковой флоры и фауны. Весь разрез содержит также органический материал суши.

2.      (185-344,6 м – верхний олигоцен – нижний миоцен(?)) сложен биотурбированными, обогащенными био-кремнием алевритистыми глинами с изобилием диатомовых и присутствием радиолярий и спикул губок.

По сейсмическому профилю комплексы разделены угловым несогласием.

Скорости осадконакопления в олигоценовом разрезе могут превышать 270 м/млн.лет, указывая на очень высокую продуктивность в это время. Бентосные фораминиферы указывают на глубокую неритовую и батиальную обстановку.

 

Скв. 909   глубоководный порог в проливе Фрама. 909-А (0-92,5 м), 909-В (0-135,1 м), 909-С (1061,8 м). В скв. 909 – отклонения ствола от вертикали составил 25,6º. Определяются три литологических комплекса:

1.      (0-248,8 м – плиоцен – четвертичный) состоит из полосчатых, переслаивающихся глин, алевритовых глин и глинистых илов с изменчивым содержанием каменных включений (до 240 м) и моносульфидов. Обломочный материал представлен большей частью обломочными, осадочными и кристаллическими породами, реже известняками. На многих горизонтах встречена угольная крошка. Верхние 50 м содержат пониженное количество известковых наннофоссилий.

2.      (248,8-518,3 м – миоцен – плиоцен) состоит из частично биотурбированных полосчатых алевритистых глин и глинистых алевритов, увеличением тонкослоистости книзу скважины, с частыми включениями пирита. Некоторые глины карбонатизированы. Биотурбация в среднем по разрезу незначительная. Конкреции и линзы сульфидов железа немногочисленны.

3–А (518,3-923,4 м) состоит из темно-серых алевритистых глин, глинистых алевритов и плов, иногда карбонат-содержащих и с биотурбированными и рассланцованными слоями метрового масштаба.

3–В (923,4-1061,8 м) состоит из темно-серых алевритистых глин, глинистых алевритов, глинистых и алевритистых илов, которые включают несколько интервалов складчатого и пластично деформированного залегания осадка. Мелко вкрапленный пирит, глауконит и обычно встречающиеся агглютинирующие бентосные фораминиферы.

Комплексы микроорганизмов представлены большей частью палиноморфами, а также агглютинирующими бентосными фораминиферами. Динофлагеллиты указывают на сравнительно полный миоценовый разрез. Редкие известковые наннофоссилии в призабойной части скважины указывают на позднеолигоцен-раннемиоценовый возраст. Бентосные фораминиферы, однако, свидетельствуют о более раннем возрасте (ранний-поздний олигоцен). Это говорит о необыкновенной диахронности комплекса, что, возможно, относится к миграции бентосной среды обитания. Кремнистые микрофоссилии не встречаются, но растворенный кремний в поровых водах в верхней части разреза определено свидетельствует об их первичном присутствии. В нижней части разреза содержание растворенного кремния так мало, что должно быть первичные осадки не содержали опала.

Палеомагнитные измерения наиболее представительны для плиоцена четвертичной части разреза и скорости осадконакопления для верхних 400 м составляют 50-80 м/млн. лет. Ниже этого уровня магнитостратиграфия проблематична.

В верхней части разреза фиксируется распад газа. Объемы органического кальция велики по всему разрезу, с максимальными значениями 1,5-2,6% в нижних 60м скважины. Небольшие количества тяжелых углеводородов впервые встречены на глубине ~440 м, а ниже по разрезу отмечается увеличение в два раза содержания пропанов, бутанов, пентанов и гексанов на глубине 1020м и 1050 м, к тому же, нижние два керна обнаруживают яркую светло-желтую флюорисценцию.

Несмотря на высокие концентрации газа был получен целый комплекс высококачественных данных по физическим свойствам. Эффекты уплотнения даже в забое скв.909-С проявлены не столь сильно. Профили физических свойств характеризуются резким скачком характеристик, как напр. Плотность увеличивается на очень небольшом глубинном интервале, часто совпадая с литостратиграфическими границами. Средняя скорость по осадкам в скв. 909-С – 202 км/сек. Общая глубина проникновения скв. 909-С эквивалентна 1,023 сек. двойного времени. Рефлектор акустического фундамента находится примерно в 140 метрах ниже забоя скважины.

 

Скв. 910 расположена во внутренней части плато Ермак. Выделяется один литологический комплекс, который содержит очень плотные, почти гомогенные алевритистые глины и глинистые алевриты, более консолидированные в поверхностных слоях. Обломочные включения присутствуют до глубины 208,7 м, ниже они достаточно редки. Три подкомплекса определяются по содержанию обломочного материала и изменению в объеме кварцев В некоторых интервалах наблюдаются окатанные кремнистые микроорганизмы, редкие обломки раковин моллюсков и обломки древесины. Объемы углерода невелики (1,5-6%), органический углерод содержится по всему разрезу (0,7-1,4%).

Известковые наннофоссилии и планктонные фораминиферы наблюдаются спорадически, но указывают на четвертичный возраст в верхних 60-100 м и на мощный плиоценовый комплекс до глубины 507,4 м. Всюду присутствуют бентосные фораминиферы, которые могут служить хорошей основой для экологических и океанографических интерпретаций донных условий. Для части разреза ниже 360 м бентосные фораминиферы свидетельствуют о тихоокеанском влиянии, также указывают на  углубление шельфовой обстановки с увеличением глубины в скважине. По всему разрезу встречается материал и палиноморфы континентальной растительности, в то время, как кремнистые микрофоссилии полностью отсутствуют. Содержание кремния в поровых водах существенно ниже, чем в других скважинах, что отражает равновесие с опалом диагенетической фазы.

Магнитостратиграфия страдает бедностью данных.

Содержание метана высоко по всему разрезу (10000-100000 ррm). Сходные кол-ва этана и пропана наблюдаются на глубине ниже 300 м. Физические свойства указывают на переконсолидированность верхней части разреза. Определяются два геотехнических слоя на глубине 18 м в скв. 910-А и 910-С. Резкое увеличение прочностных свойств осадка (от <100 кПа до >300 кПа) и плотности (от 1,7 г/см3 до 2,2 г/см3) и резкое уменьшение пористости (от 50% до 35%) между 0 и 20 м указывают на то, что верхние осадки переуплотнены. Ниже 150 м, где выход керна лучше, осадки имеют нормальное распределение индекса прочностных и плотностных свойств. Переуплотнение верхних осадков в скв. 910-С могло быть вызвано давлением ледника, «сидящего» на шельфе.

Скв. 911 расположена в южной мелководной части плато Ермак. Было пробурено 3 скважины, первая до глубины 505 м. Определяется единый литологический комплекс во всех трех скважинах, представленный плиоценовыми и четвертичными осадками, местами биотурбированными, нелитифицированными, гомогенными глинистыми алевритами и алевритистыми глинами с небольшими прослоями глинистых и алевритистых илов. Биогенные включения редки. По всему разрезу биотурбация – от слабой до интенсивной. Обломочные включения более часты выше 340 м и даже попадаются ниже, определяя границу между двумя подкомплексами. В литологии обломков преобладают алевролиты, песчаники и сланцы, в подчиненном количестве встречаются обломки угля, плутонических пород и известняков.

В разрезе скважины с разной частотой встречаются плиоцен-четвертичные бентосные и планктонные фораминиферы и известковые наннофоссилии, кремнистые микрофоссилии крайне редки – это в основном перекристаллизованные и переработанные образцы. В скважине хорошо определяются хроны Брюнес, Матуама и Гаус, а также суб-хроны Ярамиллио и Олдувай, предварительно определены периоды Имперор и Кобб Маунтинс. Граница плиоцен/четверт. примерно на глубине 240 м, отсюда скорости осадконакопления варьируют от 170 м/млн. лет в плиоцене и пред – Ярамиллио, и около 100 м/млн. лет в течение последнего миллиона лет.

Верхние 50 м разреза свидетельствуют о некотором уплотнении, однако, с меньшей магнитудой, чем в скв. 910.

Концентрация свободного метана высока по всему разрезу (8000 – 80000 ррm).

 

Скв.912 находится на ЮЗ краю плато Ермак. 912-А – 145 м, 912-В – всего 40 м, 912-С – 209,1 м.

Единый литологический комплекс содержит плиоцен-четвертичные, нелитифицированные, слабо и средне-биотурбированные алевритистые глины и глинистые алевриты, со слабой цветовой полосчатостью и более высоким содержанием обломочных включений, чем в скв. 910 и 911. Каменные включения обычно представлены алевролитами, песчаниками и аргиллитами, а также метаморфическими и магматическими породами. Увеличение содержания обломков вверх по скважине от глубины 40 м очерчивает два подкомплекса. Осадки указывают на гемипелагические и ледниковоморские условия осадконакопления.

Все три скважины вскрыли плиоцен-четвертичный разрез осадков ледового разноса, с разрозненным содержанием известковой микрофауны. Кремнистая микрофауна отсутствует, с редкими переработанными диатомовыми и силикофлягеллятами, редкими радиоляриями плохой сохранности. Диатомовые указывают на самые верхи плиоцена и четвертичный возраст. Динофлягелляты редки и не диагностируют возраст, часто встречаются сухопутные палиноморфы. В плиоценовых осадках попадаются призмы Inoceramus ледового разноса.

Магнитостратиграфические результаты подтверждают биостратиграфические определения. Из-за плохого выхода керна невозможно определить скорость седиментации для плиоцена. Скорость осадконакопления в пред – Ярамиллио варьирует от 80 до 100 м/млн. лет, но уменьшается до 30 м/млн. лет для последнего миллиона лет.

 

 

Ссылка на статью:

Thiede J., Myhre A.M., Firth J.V., & shipboard scientific party. Cenozoic Northern Hemisphere Polar and Subpolar Ocean paleoenvironments (summary of ODP Leg. 151 Drilling Results). Proceedings of the Ocean Drilling Program, Initial Report, Vol. 151, 1995, p. 397-420.

 






eXTReMe Tracker

 
Яндекс.Метрика

Hosted by uCoz