Морские геологические исследования, проведенные с борта НЭС «Академик Федоров» в 2007 г . в рамках программы научных изысканий по Международному Полярному году, охватили центральную часть Северного Ледовитого океана, а также прилегающий шельф Арктических морей России. В результате проведения работ было отработано несколько точек донного опробования: бокскорером (колонка AF-0701) и гидростатической трубкой длиной 4 м во внешней части Арктического шельфа России (остальные колонки). Колонка AF-0701 отобрана в точке северного полюса, AF-0704 – в северной части Британского канала, Земля Франца Иосифа (ЗФИ), AF-0708 и AF-0716 – в желобе Воронина, и AF-0729 – в северной части Восточно-Сибирского моря (рис. 1). Морские геологические работы выполнялись с описанием, фотографированием полученных кернов и отбором проб.

Ранее пробы, отобранные в точке северного полюса (AF-0701), были обработаны в лаборатории ГИН РАН с определением минерального и химического состава, изучением фораминифер, наннофоссилий, диатомовых водорослей [Гусев и др., 2008]. Для данного исследования произведен спорово-пыльцевой анализ 5 проб. Пробы из интервалов 0- 2 см , 10- 15 см , 20- 24 см , 25- 26 см , 40- 45 см оказались практически «немыми». Они содержат угольную крошку, единичные спикулы губок, обрывки растительных волокон. Определены 3 зерна трав, 1 зерно Alnaster sp. и обрывок хвойной пыльцы современного облика. Полное отсутствие спор и пыльцы в глубоководной части Северного Ледовитого океана не является неожиданностью.

Интересные результаты были получены по окраинно-шельфовым районам, где в составе спорово-пыльцевых спектров преобладают переотложенные формы. Поверхностные осадки из колонок, поднятых во внешней части шельфа, характеризуются крайне незначительным содержанием современных спор и пыльцы, в то время как нижележащие голоценовые осадки имеют спектры хорошей наполненности, свидетельствуют о переотложении микрофоссиллий из эоценовых и миоценовых осадков. Известно, что для Баренцевоморского региона переотложенные пыльца и споры составляют в среднем 30-60% общего числа палиноморф, а в районе Шпицбергена их количество увеличивается, достигая порой 99% [Руденко, 2006]. На Баренцевском шельфе в спектрах переотложенных спор и пыльцы доминируют виды, характерные для позднего мела [Руденко, 1999; 2006]. Переотложенные позднемеловые микрофоссилии характерны и для плиоцен-четвертичных осадков плато Ермак [Willard, 1996]. Интересно, что в четвертичных осадках Шпицбергенского шельфа переотложенные третичные спорово-пыльцевые комплексы имеют подчиненное значение, несмотря на то, что на о-ве Западный Шпицберген обнажаются палеогеновые породы Центрального Третичного бассейна [Лившиц, 1973; Вакуленко, 1973], которые активно размываются. На архипелаге Земля Франца Иосифа неизвестно выходов палеогеновых пород, здесь предположительно выделены неогеновые отложения на о. Гофмана [Дибнер, 1961]. Поэтому обнаружение палеогеновых спор и пыльцы в четвертичных осадках пролива Британский Канал (архипелаг Земля Франца Иосифа) явилось неожиданным результатом. Более или менее прогнозируемым было обнаружение переотложенных палеогеновых палиноморф в голоценовых осадках района архипелага Северная Земля, где, как известно, обнажаются палеогеновые породы [Зархидзе, 1982] и неогеновых спор и пыльцы в четвертичных осадках севера Восточно-Сибирского моря, в осадочном чехле которого предполагается весь кайнозой.

Осадки, поднятые трубкой на станции AF-0704 (81º0′11.5″ с.ш., 51º45′50.4″ в.д., глуб. моря 327м) в проливе Британский Канал (ЗФИ), характеризуются мягкопластичной консистенций и обводненностью, и, несомненно, имеют голоценовый возраст. Из этой колонки произведен отбор 8 проб, в нижних 6 пробах (интервалы 400-405, 335-340, 293-298, 213-218, 160-165, 100- 105 см ) переотложенных спор и пыльцы особенно много. Доминирующей группой является пыльца: Castanea crenataeformis Samig.- 12-19%; Tricolporopollenites pseudocingulum (R.Pot.), T. edmundii (R.Pot.)- 6-14%; Quercus graciliformis Boitz., Q.gracilis Boitz., Q. ovalis Boitz., Q. sp. - 10-17%; Castanopsis pseudocingulum Boitz.- 4-9%. Характерными для комплекса являются Hamamelis scotica Simp., H. sp.-0- 2%; Rhus regblaris Pan., R. sp.- 0-4%; Liquidambar zaisanica Pan., L. sp.-0-2%; Nyssa crassa Pan., N. sp.- 2-6%; Parthenosissus sp.- 0-2%; Araliapollenites- 0-2%; Fothergilla gracilis Lubm.- 0-6%; Corylopsis crassa Lubm.- 0-4%; Cornus sp.- 0-2%; Roipites pseudocingulum (R. Pot.)- 0-2%. Заметную роль в комплексе играет пыльца Palmae- 6-12%. Пыльцы бетулоидного типа немного: Betula gracilis Pan.- 0-4%, Alnuspollenites- 0-2%; Salix sp., S.sf. caprea- 1-4%; Myrica elegans Samer., M. vera Samer.- 0-4%; Triatriopollenites pseudorurensis W. Kr.- 0-1%. Голосеменные растения не отличаются разнообразием: Pinus s/g Haploxylon- 0-3%, Ginkgo sp.- 2-5%, Taxodium gen. indet.- 2-4%, Cupressaceae- 0-4%, Sequoia sp.- 0-2%. Из травянистых растений определены единично Umbelliferae, Oleaceae, Ephedra cheganica Chakhm. Споровых растений в комплексе от 12% до 18%: сем. Polypodiaceae- 4-10%, Sphagnum sp.-2-6%, Osmunda sp.- 0-4%, Selaginella sp.- единично. Таким образом, в период осадконакопления осадков, содержащих данный спорово-пыльцевой комплекс, существовала тропическая растительность, характерная для среднего эоцена. Данный комплекс сопоставляется с палинокомплексом, выделенным И.А. Кульковой из тастахской свиты Яно-Индигирской низменности, который датируется средним эоценом, а также с подобным палинокомплексом из анжуйской свиты на о. Фаддеевском, о. Айон и т.д.

Колонки AF-0708 (81º20′03.4″ с.ш., 86º30′06.2″ в.д., глуб. моря 358м), AF-0716 (80º29′56.8″ с.ш., 86º31′00.4″ в.д., глуб. моря 272м) и AF-0719 (79º21′31.6″ с.ш., 101º13′37.5″ в.д., глуб. моря 167м) находятся в районе архипелага Северная Земля. Первые две находятся соответственно в северной и центральной частях желоба Воронина, а последняя – в северной части пролива Шокальского. Переотложенные спорово-пыльцевые спектры, выделенные из образцов, взятых из этих колонок, схожи между собой, и имеют поздне-эоценовый возраст. В отличие от средне-эоценового комплекса колонки AF-0704 (ЗФИ), в данном комплексе помимо большого количества субтропических растений, появляется значительное количество теплоумеренных элементов (Betula, Corylus, Alnus, Carya и др.). Пыльцевой комплекс колонки AF-0708 имеет следующий состав: Quercus graciliformis Boitz., Q.gracilis Boitz., Q. ovalis Boitz., Q. sp.- 5-11%; Castanea crenataeformis Samig.- 2-7%; Castanopsis pseudocingulum Boitz.- 0-2%; Tricolporopollenites pseudocingulum (R.Pot.), T. edmundii (R.Pot.)- 2-6%; Fagus grandifoliiformis Pan.- 1-5%;  Betula gracilis Pan.- 6-8%, Betulapollenites bеtuloides Nagy- 0-2%; Alnuspollenites, Alnus sp.- 4-8%; Salix sp., S.sf. caprea- 0-1%; Сorylus sf.avellana Pan., C.simplex Pan., C.sp.- 4-8%; Myrica elegans Samer., M. vera Samer.- 2-4%; Comptonia sibirica Pan., C.sp.- 1-3%; Triatriopollenites pseudorurensis W. Kr.- 0-4%; Platycaryapollis trisolutionis W. Kr.- 0-2%; Platycaryapollenites, P.sp.- 2-4%; Pterocarya stenopteroides Vojk., P.sp.- 0-4%; Carya spakcmania Trav. 0-2%; Caryapollenites eogracilis W. Kr.2-4%; Magnolia delicatа Lubom., M.globosiformis Lubom., M.sp.- 3-10%; Momipites punctatus Nagy- 0-1%; Pokrovskaja gracilis Pan.- 0-1%, Rhus regblaris Pan., R. sp.- 0-2%; Liquidambar zaisanica Pan., L. sp.-0-2%; Nyssa crassa Pan., N. sp.- 0-3%; Acer sp.- 0-1%; Palmae- 0-2%. Голосеменные растения: Pinus s/g Haploxylon- 0-6%, Picea tobolica Pan., P.sp.- 0-6%; Ginkgo sp.- 0-2%, Taxodium gen. indet.- 2-6%, Cupressaceae- 0-2%, Sequoia sp.- 0-2%. Из травянистых и кустарничковых растений определены единично Rutaceae, Ericaceae- 0-1%, Typha sp.-0-2%, Chenopodiaceae - 0-4%, Ephedra cheganica Chakhm. - 0-2%, разнотравье-1-4%. Споровых растений в комплексе от 11% до 19%: сем. Polypodiaceae- 2-6%, Sphagnum sp. - 4-7%, Osmunda sp. - 1-2%, Cyathea sp.- 1-2%, Lycopodium sp.- 0-3%. Данный спорово-пыльцевой комплекс сопоставляется с комплексом Quercus gracilis - Quercus graciliformis, выделенным И.А. Кульковой на севере Восточной Сибири в Муруктинской котловине (котуйская свита, поздний эоцен), Г.Г. Карташевой в бассейне р. Омолой (Северная Якутия), Б.В. Беловой на о. Айон и др.

Колонка AF-0729 (76º36′13.8″ с.ш., 161º42′04.3″ в.д., глуб. моря 192м) находится на севере Восточно-Сибирского моря. По этой колонке произведен анализ 5 проб (интервалы 180-190, 150-156, 110-120, 57-65см). Пробы имеют похожие спектры, характеризующие лесную растительность островного типа. На территории произрастали леса смешанного типа, представляющие собой палинозону с Betula - Alnus – Corylus – Pinus - широколиственными в среднем миоцене. Среди покрытосеменных растений доминируют древесные и кустарниковые растения. Пыльца мелколиственных растений составляет 27-29% и представлена сем. Betulaceae (Betula gracilis Pan., B.sp. - 6-15%; Alnus sp.-4-6%, Alnaster sp. - 4-8%), сем. Salicaceae (Salix sp.- 2-9%). Группа голосеменных представлена пыльцой сем. Taxodiaceae (Taxodium gen.indet..-2-4%), сем. Pinaceae ( Picea tobolica Pan., Picea sp.- 0-4%, Pinus sibirica- 3-6%, Pinus aff. silvestris – 0-2%), Larix sp.- 0-2%. Пыльцы теплолюбивых широколиственных растений - (12-25%) - Corylus cf. avellana, Corylus sibirica Pan., Corylus sp.- 2-10%, Myrica pseudogranulata Glad., Myrica sp.-0-1%, Platycarya sp.- 0-2%, Momipites punctatus (R. Pot.) Nagy-0-2%, Quercus cf. sibirica Pan., Quercus sp.- 5-8%, Rhus regularis Pan.- 0-1%, Castanea crenataeformis Samig.- 1-2%, Castanopsis pseudocingulum -0-2%, Liquidambar sp.- 0-2%, Nyssa crassa Pan.- 0-1%, Hamamelis sp.-0-1%, Ulmus sp.- 0-2%. Характерно разнообразие пыльцы травянистых раcтений 16-28% - разнотравье,  сем. Ranunculaceae, Chenopodiaceae, Caryophyllaceae, Compositae, Liliaceae, Umbelliferae, Sparganium, Cyperacae, Graminea, Polygonaceae, Onagraceae, Typha, кустарнички-сем. Ericaceae. Cпоровые растения представлены в основном сфагновыми мхами (Sphagnum) - 11-20%, кочедыжниковыми папоротниками (Polypodiaceae) - 4-9% и в меньшем количестве Lycopodium sp. - 0-1%, Cyathea- 0-1%, Ophyoglossum - 0-1%. Климат в период осадконакопления был теплоумеренным и достаточно влажным. Данный комплекс сопоставляется с комплексом Alnus - Polypodiaceae в Западной Сибири (бещеульский горизонт, миоцен), похожими комплексами из верхнеиндикиляхского подгоризонта Северо-Востока России и др.

Полученные результаты отличаются от известных фактов нахождения в четвертичных осадках переотложенных спор и пыльцы в основном мелового возраста. Факт нахождения богатых спектров палеогеновых и неогеновых спор и пыльцы в голоценовых осадках Арктического шельфа России нам представляется важным для реконструкции палеогеографии кайнозоя. До сих пор считалось, что палеогеновые осадки отлагались на Баренцевском шельфе, но впоследствии были смыты в эпохи низкого стояния уровня моря [Зархидзе, 1992, Самойлович и др., 1993]. В современной структуре осадочного чехла Баренцевского шельфа отчетливо читается верхнее региональное несогласие, ниже которого залегают меловые породы, а выше - четвертичные осадки. Палеогеновые отложения были отмечены только в двух скважинах на Южно-Канинской банке и на Новоземельском шельфе [Самойлович и др., 1993]. Кроме того, многочисленные переотложенные палеогеновые диатомовые и силикофлагелляты обнаружены в керне скважины 3, пробуренной в Чешской губе [Суздальский, 1990]. Таким образом, нашими исследованиями подтверждается существование морского осадконакопления на Баренцевском шельфе в эоцене. Наличие переотложенных спор и пыльцы третичного возраста свидетельствует о сильном размыве палеогеновых и неогеновых толщ на Арктическом шельфе России.

Литература

Вакуленко А.С. Спорово-пыльцевые комплексы палеогена Шпицбергена // Палинология кайнофита, М., «Наука», 1973.

Гусев Е.А., Сколотнев С.Г., Александрова Г.Н., Былинская М.Е., Головина Л.А., Запорожец Н.И., Лайба А.А, Ляпунов С.М., Радионова Э.П. Первые результаты изучения глубоководных илов с Северного полюса // Доклады АН РФ, 2008, том 421, № 6, с. 790-794.

Дибнер В.Д. Неогеновые отложения на северо-востоке Земли Франца-Иосифа // Доклады АН СССР, 1961. Том 138, № 5, с. 1163-1165.

Зархидзе B.C. Третичные отложения архипелага Северная Земля // Геология архипелага Северная Земля. Л., ПГО "Севморгеология", 1982. С. 130-133.

Зархидзе В.С. Палеогеновая и неогеновая история развития Северного Ледовитого океана. // Геологическая история Арктики в мезозое и кайнозое. Материалы чтений памяти В.Н. Сакса. Книга 2, Санкт-Петербург. 1992, с. 6-28.

Лившиц Ю.Я. Палеогеновые отложения и платформенная структура Шпицбергена. Ленинград. «Недра», 1973. 160 с.

Руденко О.В. Некоторые закономерности распределения переотложенных палиноморф в верхнекайнозойских осадках Баренцева моря // Геология морей и океанов, Тезисы докладов XIII Межд. Школы морской геологии, том 1, М .: 1999, с. 97-98.

Руденко О.В. Переотложенные микрофоссилии в донных осадках шельфа и западных фьордов Шпицбергена // Комплексные исследования природы Шпицбергена. Выпуск 6, Апатиты, 2006, с. 367-373.

Самойлович Ю.Г., Каган Л.Я., Иванова Л.В. Четвертичные отложения Баренцева моря. Апатиты: 1993, 74 с.

Суздальский О.В. К интерпретации Канино-Тиманского разреза кайнозоя // Геология, литодинамика и россыпеобразование в прибрежных зонах Арктики. Л.: 1990, с. 137-146.

Willard D.A. Pliocene-Pleistocene pollen assemblages from the Yermak Plateau, Arctic Ocean : Sites 910 & 911. // Proceedings of the Ocean Drilling Program, Scientific Results, 1996, Vol. 151, p. 297-305.

Ссылка на статью:

Деревянко Л.Г., Гусев Е.А. Переотложенные споры и пыльца в голоценовых осадках внешней части Арктического шельфа России. Фундаментальные проблемы квартера: итоги изучения и основные направления дальнейших исследований. Материалы VI Всероссийского совещания по изучению четвертичного периода. Новосибирск, 2009, с. 185-188.