| ||
|
УДК 550.93:551.791/.794 (282.256.31) 1 - ВНИИОкеангеология,
Санкт-Петербург,
e-mail:
gus-evgeny@yandex.ru
2- Санкт-Петербургский
государственный университет, Санкт-Петербург 3- Таллиннский технический университет, Институт геологии, Эстония |
|
Аннотация.
Рассмотрены новые
радиоуглеродные и уран-ториевые датировки отложений низовьев Енисея,
выполненные по органическим остаткам (древесина, торф), раковинам
моллюсков, костным остатки млекопитающих, а также датировки, выполненные
по песчаным отложениям методом оптико-стимулированной люминесценции.
Полученные даты охватывают интервал времени от среднего неоплейстоцена
до голоцена и отложения ширтинского, тазовского, казанцевского,
ермаковского, каргинского, сартанского и современного горизонтов
Унифицированной стратиграфической схемы четвертичных отложений Западной
Сибири. Ключевые слова: геохронология, четвертичный период, север Западной Сибири В ходе геологических исследований Усть-Енисейского района и западного побережья Таймыра, проведенных ВНИИОкеангеология, Институтом Криосферы Земли РАН и МГУ в 2004-2009 гг., отбирались органические остатки, костные остатки млекопитающих, раковины моллюсков, а также вмещающие их осадки с целью определения «абсолютного» возраста и выполнения хроностратиграфического расчленения средненеоплейстоцен-голоценовых отложений. Применялись следующие методы датирования: конвенциальный (традиционный) радиоуглеродный анализ по макрообъемным пробам (14С), по микронавескам при помощи ускорительной масс-спектрометрии (Accelerator Mass Spectrometry – AMS), уран-ториевый метод (230Th-U), метод оптически инфракрасно-стимулированной люминесценции зерен полевых шпатов (ИК-ОСЛ). Раковины морских и пресноводных моллюсков датировались методами 14С, AMS 14С и 230Th-U, древесные остатки, торф и костные остатки млекопитающих – 14С; вмещающие пески и алевриты – ИК-ОСЛ. Результаты датирования приведены в таблицах 1–3, положение разрезов – на рис. 1. С позиции хроностратиграфии особый интерес представляло датирование разными методами отложений, предположительно относимых к одним и тем же горизонтам.
Таблица 1. Радиоуглеродные датировки, выполненные в Лаборатории палеогеографии и
геохронологии четвертичного периода факультета географии и геоэкологии
СПбГУ (рук. - Х.А. Арсланов)
Примечания к табл.:
Лаб. № - лабораторный номер образца, № т.н. - номер точки наблюдения,
древ. - древесина, молл. - раковины моллюсков.
Значения календарного возраста приведены на основании калибровочной
программы «CalPal» Кельнского университета 2008 года, авторы U.
Danzeglocke, B. Weninger, O. Jöris (сайт
www.calpal.de). Таблица 2
230Th/U датировки, выполненные в Лаборатории палеогеографии и
геохронологии четвертичного периода факультета географии и геоэкологии
СПбГУ (рук. - Ф.Е. Максимов)
Примечания к табл.: * - % удаления внешнего слоя
- определение изотопов
U
и Th
производилось для внутренней части раковины [Arslanov
et
al.,
2002]. ** - сохранность раковин: норм. (нормальная) -
достаточно толстостенные, прочные и целые раковины; удов.
(удовлетворительная) - тонкие и ломкие целые раковины; плох. (плохая) –
обломки раковин. Таблица 3 ИК-ОСЛ-даты, полученные в НИЛ геохронологии четвертичного периода Института геологии Таллиннского технического университета (рук. – А.Н. Молодьков).
Согласно Унифицированной региональной стратиграфической схеме
четвертичных отложений Западной Сибири [Унифицированная…, 2000],
полученные даты охватывают отложения ширтинского, тазовского,
казанцевского, ермаковского, каргинского, сартанского и современного
горизонтов и отвечают морским изотопным стадиям (МИС) 7 – МИС 1 [Bassinot
et
al., 1994]. По поводу возрастной
привязки перечисленных подразделений до сих пор не существует единого
мнения. В данной работе предпринята попытка определить
хроностратиграфическое положение перечисленных комплексов путем
датирования различных образцов, отобранных из отложений вышеуказанных
горизонтов. Самая древняя датировка получена нами методом ИК-ОСЛ в районе полярной станции Сопочная Карга из песков, обнажающихся на северном берегу озера Долган (т.н. 0410) – 214,5±17,0 тысяч лет (МИС 7). Пески содержат аркто-бореальные фораминиферы, а также споры и пыльцу, характеризующие таежные леса, произраставшие на берегу бассейна. Недавно по району мыса Зверевского Д. Назаровым и М. Хенриксен были опубликованы похожие даты из песчаных отложений [Nazarov & Henriksen, 2010]. По-видимому, разрезы озера Долган и мыса Зверевского можно условно сопоставить с мессовской свитой В.Н. Сакса [1953] или ширтинским горизонтом Унифицированной региональной стратиграфической схемы [2000].
По суглинистым отложениям тазовского горизонта (санчуговская свита по
В.Н. Саксу [1953]) нами получены лишь запредельные радиоуглеродные даты
по южному побережью острова Сибирякова (т.н. 0916 и 0917) и разрезам
около полярной станции Сопочная Карга (т.н. 0918, 1019). Недавно Д.В.
Назаровым с коллегами датировались пески верхнесанчуговской подсвиты (по
С.Л. Троицкому [1979]), на Никитинском Яру. Получены ОСЛ датировки по
зернам кварца от 168 до 190 тыс. л. [Nazarov
& Henriksen,
2010; Назаров, 2011]. Суглинки и пески
тазовского горизонта обычно содержат довольно бедные в видовом отношении
комплексы бентосных фораминифер, морские и солоновато-водные диатомеи и
спорово-пыльцевые спектры, свидетельствующие о тундровых и лесотундровых
ландшафтах, окружавших бассейн. В составе горизонта выделяется также
пачка ленточно-слоистых глинистых алевритов. Эти слои в наиболее
известном обнажении ритмитов у Селякина мыса (т.н. 0413) методом ИК-ОСЛ
нами датируется позднеказанцевским временем, 84,0 ± 5,7 тыс. л. (RLQG
1795-048), т.е. второй половиной МИС 5. Такие же ленточно-слоистые
глинистые алевриты обнажаются у мыса Дорофеевского на западном берегу
Енисейского залива (т.н. 0825). В образцах из обоих разрезов содержатся
пресноводные и солоновато-водные диатомеи и преимущественно
лесотундровые споры и пыльца. В нижней части разреза у Дорофеевского
(т.н. 0825) в глинистых алевритах присутствуют раковины
Portlandia
arctica
(Gray) и немногочисленные фораминиферы.
AMS-радиоуглеродный возраст одной из
раковин оказался запредельным. По всей видимости, к позднеказанскому времени можно было бы отнести и образование дислоцированных ленточно-слоистых алевритов у мыса Лескина (т.н. 0813). Однако весьма надежная ИК-ОСЛ датировка (36,7±2,9 тыс. л.) указывает на более молодой возраст алевритов. Этому не противоречит и находка костей мамонта в перекрывающих ритмиты супесях датирование которых показало возраст 30–31 тыс. л. (Ф.А. Каплянская, В.Д. Тарноградский, материалы ВСЕГЕИ). Считалось, что дислоцированные алевриты Лескино имеют плиоцен-эоплейстоценовый, доледниковый возраст [Каплянская и др., 1986]. Мы же считаем, что это отложения поздненеоплейстоценового возраста, т.к. помимо ИК-ОСЛ датировки об этом свидетельствует и тот факт, что ни в спорово-пыльцевых спектрах, ни в комплексе диатомовых водорослей нет видов, характерных для эоплейстоценовых и более древних отложений.
Осадки казанцевского горизонта наиболее полно охарактеризованы
датировками ИК-ОСЛ и
U-Th (см. табл. 2 и 3, рис. 1Б). В
основном это песчаные и алевритовые отложения, содержащие раковины
морских моллюсков, богатые комплексы фораминифер и теплые
спорово-пыльцевые спектры. Отложения горизонта обычно залегают в
диапазоне абсолютных отметок от 10 до
Недавно Д.В. Назаровым по мысу Каргинскому получено 6 ОСЛ-датировок от
97 до 119 тыс. лет, а на Селякином мысу - 3 ОСЛ даты от 150 до 171 тыс.
лет [Nazarov
& Henriksen,
2010; Назаров, 2011]. Как одна, так и
вторая группа датировок нам представляются существенно удревненными.
Позднеказанцевские отложения, или отложения зверевской свиты по Д.В.
Назарову [2011], также широко распространены в низовьях Енисея и
датированы нами в разрезах Троицкие Пески (т.н. 0815), Воронцовский Яр
(т.н. 0802, 1020), у мысов Зверевский (т.н. 0823), Гостиный (т.н. 0923)
и Селякина (т.н. 0413) методами
230Th/U и ИК-ОСЛ (табл. 2 и 3).
Получены шесть 230Th/U и две ИК-ОСЛ датировки в диапазоне
60–84 тыс. лет. Еще одно значение
230Th/U возраста оказалось в районе 90 тыс. лет.
На западном берегу Енисейского залива, в районе мыса Зверевского,
отложения этого возраста залегают на абсолютных отметках около
Суглинистые отложения ермаковского (зырянского) горизонта обычно не
содержат органических остатков, пригодных для датирования. Крайне
незначительное количество фораминифер, встречающееся в некоторых
образцах, недостаточно даже для проведения радиоуглеродного анализа по
микронавескам (AMS
Отложения каргинского горизонта датировались ранее радиоуглеродным
методом [Кинд, 1974; Данилов и Парунин, 1982], однако позже по опорным
разрезам на мысу Каргинском и Малой Хете были получены датировки
методами ОСЛ и
AMS
Другая точка наблюдения (т.н. 0904), где получена каргинская (МИС 3)
датировка по кости мамонта 35,7 ± 0,4 тыс. л., найденной в основании
берегового обрыва Енисея, находится на правом берегу реки, напротив
фактории Тоболово. С.Л. Троицкий [1979] считал этот разрез отложениями
зырянского озерно-ледникового бассейна. Похожий ИК-ОСЛ-возраст (38,0 ±
3,0 тыс. л.) имеют песчаные осадки в основании разреза на мысу
Макаревича (т.н. 0814-1). Однако несмотря на хорошее согласие двух
датировок, полученных разными методами и по разному материалу (кости
мамонта и зерна полевого шпата), требуется, по-видимому, дальнейшее
геохронологическое исследование, так как датированные осадки прежде
считались казанцевскими (материалы М.Н. Парханова, НИИГА, 1939).
Сартанские и голоценовые датировки получены по остаткам древесины и
торфу из разрезов, вмещающих пластовые и жильные льды о-ва Сибирякова,
окрестностей Диксона, Сопочной Карги, Сухой Дудинки.
Супеси, перекрывающие пластовые льды в районе полярной станции Сопочная
Карга (т.н. 0407/0918, 1018), содержат торф с обломками древесной
растительности, раковины пресноводных моллюсков. Они датированы
радиоуглеродным методом в диапазоне 9–10 тыс. л. Ранее из этой части
разреза Ф.А. Романенко была получена радиоуглеродная датировка 8 050±60
лет (ГИН-13056) [Романенко и др., 2005].
Пылеватые алевриты бухты Северо-Восточной (окрестности Диксона, т.н.
0804), содержащие пластовые и полигонально-жильные льды, недавно были
датированы по торфу и древесным остаткам, показавшим радиоуглеродный
возраст в диапазоне 3–5 тыс. л. [Стрелецкая и Васильев, 2009]. Нами из
этой же толщи получена более древняя датировка – 8 670±200
лет (ЛУ-6420).
По северо-западному побережью острова Сибирякова (т.н. 0807, 0808,
0811), нами датировались торф и древесина, показавшие радиоуглеродный
возраст 8–12 тыс. л. По вмещающим супесям получена ИК-ОСЛ дата 8,6±0,7
тыс. л. (RLQG 1950-119). С несколько большим разбросом оказались
датировки толщи супесей, включающих торф и древесные остатки, на южном
побережье острова Сибирякова в Карском море: 3,5, 11,5 и 27 тыс. л.
[Опокина и др., 2010]. Из соседних обнажений (т.н. 0916, 0917), имеющих
сходное строение, но по образцам, взятых из подстилающих супеси темных
слоистых глин, нами получены запредельные датировки. Таким образом, в результате проведенных работ получены новые геохронологические данные, дающие представление об «абсолютном» возрасте отложений, обнажающихся по берегам Енисея и Енисейского залива. Подтверждается точка зрения о том, что определение возраста приближенного к действительному возможно лишь на основе серии датировок, полученных с использованием нескольких методов геохронометрии. В случае совпадения возрастных оценок, полученных разными методами, получается заслуживающий доверия результат. Эти датировки могут быть использованы в дальнейшем для возрастной привязки при стратиграфических и палеогеографических построениях по Усть-Енисейскому району, а также для межрегиональных корреляций. Выпадающие возрастные данные могут быть связаны как с ограничениями, применяемых методов, так и с воздействием неконтролируемых факторов как во вмещающей среде объектов датирования, так и в самих объектах. Подтверждается точка зрения предшествующих исследователей как о значительном развитии на Енисейском севере казанцевских (МИС 5) отложений, так и о присутствии здесь морских осадков каргинского возраста (МИС 3). Остается нерешенным вопрос о самостоятельности зверевской трансгрессии. В настоящее время не изучено таких разрезов, где одновременно встречались бы осадки казанцевского горизонта и зверевской свиты, т.е. всего объема МИС 5. Поэтому не исключено, что отложения зверевской свиты представляют собой регрессивные фации казанцевского моря, приходящиеся на вторую половину МИС 5. Работы по датированию органических остатков и вмещающих их отложений были частично профинансированы по Гранту Правительства РФ для государственной поддержки научных исследований, проводимых под руководством ведущих ученых в российских ВУЗах № 11.G34.31.0025. За финансовую поддержку работ в области геохронологии позднего плейстоцена А.Н.М. признателен Estonian Science Foundation (грант № 8425). ЛИТЕРАТУРА Астахов В.И., Мангеруд Я. О возрасте каргинских межледниковых слоев на Нижнем Енисее // Доклады Академии Наук. 2005. Т. 403. № 1. С. 1-4. Гуськов С.А., Кузьмин Я.В., Левчук Л.К., Бурр Дж.С. Первые радиоуглеродные даты по раковинам фораминифер из каргинских морских отложений на полуострове Таймыр (север средней Сибири) и их интерпретация. // Доклады Академии Наук. 2008. Т. 421. № 6. С. 795-797. Данилов И.Д.,
Парунин О.Б.
Сравнительные результаты радиоуглеродного датирования карбонатных
конкреций и растительных остатков из верхнеплейстоценовых отложений
каргинской террасы низовьев Енисея
// Доклады АН СССР. 1982. Т. 262. № 2. С. 402-404. Каплянская Ф.А., Никольская М.В., Тарноградский В.Д.
Доледниковые морские отложения на севере Западной Сибири (лескинская
толща). // Кайнозой шельфа и
островов Советской Арктики. Л., 1986. С. 100-109. Кинд Н.В.
Геохронология позднего антропогена по изотопным данным. М.:
Наука, 1974. 255 с. Назаров Д.В.
Четвертичные отложения Центральной части Западно-Сибирской Арктики.
Авторефер. дис. геол-мин. наук. СПб, 2011. 26 с. Опокина О.Л., Слагода Е.А., Стрелецкая И.Д.,
Суслова М.Ю., Томберг И.В., Ходжер Т.В.
Криолитология, гидрохимия и микробиология голоценовых озерных и
повторно-жильных льдов о-ва Сибирякова Карского моря
// Природа шельфов и архипелагов Европейской Арктики. Вып. Романенко Ф.А., Каневский М.З., Стрелецкая
И.Д., Васильев А.А., Гусев Е.А., Ванштейн Б.Г., Николаев В.И.
Новые данные о строении четвертичных отложений восточного берега
Енисейского залива: Приоритетные направления в изучении
криосферы Земли. Тезисы докладов Международной конференции. Пущино.
2005. С. 176-177. Сакс В.Н.
Четвертичный период в Советской Арктике.
Л.-М., 1953. 628 с. Стрелецкая И.Д., Гусев Е.А., Васильев А.А., Каневский М.З., Аникина Н.Ю., Деревянко Л.Г. Новые результаты комплексных исследований четвертичных отложений Западного Таймыра // Криосфера Земли. 2007. Том XI. № 3. С. 14-28. Стрелецкая И.Д., Васильев А.А. Изотопный состав полигонально-жильных льдов Западного Таймыра // Криосфера Земли. 2009. Том XIII. № 3. С. 59-69. Троицкий С.Л. Морской плейстоцен сибирских равнин. Стратиграфия.
Труды ИГиГ СО АН СССР. Выпуск 430. Новосибирск, «Наука», 1979, 293 с. Унифицированная
региональная стратиграфическая схема четвертичных отложений
Западно-Сибирской равнины / Ред. В.С. Волкова, А.Е. Бабушкин.
Новосибирск. 2000.
Arslanov
Kh.A., Tertychny
N.I., Kuznetsov V.Yu., Chernov
S.B., Lokshin
N.V., Gerasimova S.A., Maksimov
F.E., Dodonov
A.E.
230Th/U
and
Bassinot, F. C., Labeyrie, L. D., Vincent, E., Quidelleur, X.,
Shackleton, N. J., and Lancelot, Y.
The astronomical theory of climate and the age of the Brunhes-Matuyama
magnetic reversal // Earth and Planetary Science Letters. 1994. Vol.
126. P. 91–108. Molodkov
A., Bolikhovskaya N.
Climate change dynamics in Northern Eurasia over the last 200 ka:
Evidence from mollusc-based ESR-chronostratigraphy and vegetation
successions of the loess-palaeosol records
// Quaternary International. 2009.
Vol. 201. P. 67-76. Nazarov
D., Henriksen M. New data on Quaternary stratigraphy of the Weninger
B., Jöris O.,
Gusev
Е.А.1,
Arslanov
H.A.2,
Maksimov
F.E.2,
Molodkov
A.N.3,
Kuznetsov
V.Yu.2,
Smirnov
S.B.2,
Chernov
S.B.2,
I.E.
Zherebtsov2, S.B.
Levchenko2
NEW GEOCHRONOLOGICAL DATA ON NEOPLEISTOCENE-HOLOCENE SEDIMENTS FROM 1 -
VNIIOkeangeologia, 2 -
3 -
Resume.
New radiocarbon and uranium-thorium dates obtained from
the Keywords:
geochronology, Quaternary period, northern part of
|
|
Ссылка на статью:
Гусев Е.А., Арсланов Х.А., Максимов Ф.Е., Молодьков А.Н., Кузнецов В.Ю.,
Смирнов С.Б., Чернов С.Б., Жеребцов И.Е., Левченко С.Б.
Новые геохронологические данные по
неоплейстоцен-голоценовым отложениям низовьев Енисея // Проблемы Арктики
и Антарктики. 2011. № 2(88). С. 36-44. |
