Советские (позже российские) геологические экспедиционные работы на Шпицбергене проводятся с 1962 года как часть регулярных геолого-геофизических исследований на архипелаге [Евдокимов и др., 2018; К тайнам..., 2013; Сироткин и др., 2022]. Летом 2022 года геологами Всероссийского научно-исследовательского института геологии и минеральных ресурсов Мирового океана имени академика И.С. Грамберга (ФГБУ «ВНИИОкеангеология») были проведены полевые исследования на архипелаге Шпицберген в южной части Земли Оскара II (рис. 73) в соответствии с государственным заданием, выданным Федеральным агентством по недропользованию от 14 января 2022 г. «049-00017-22-01 «Создание геологической карты архипелага Шпицберген и прилегающих акваторий масштаба 1:1 000 000». Срок работы по этому объекту – 3 года, и он рассчитан на 2021-2023 гг.: 2022 год – переходящий, завершение работ планируется в текущем 2023 году. Цель работ – сбор материалов и подготовка к созданию комплекта обновленных карт и схем геологического содержания масштаба 1:1 000 000 архипелага Шпицберген.

Геологическим заданием Шпицбергенской полевой партии были предусмотрены следующие задачи на полевой сезон 2022 года.

1. Актуализация карт-врезок масштаба 1:100 000 ключевых участков в пределах южной части Земли Оскара II (карты геологическая, геоморфологическая, четвертичных отложений).

2. Сбор материалов для уточнения особенностей геологического строения Шпицбергена, в том числе:

– реконструкции условий осадконакопления, времени и степени регионального метаморфизма, тектонической позиции докембрийских метаморфизованных комплексов;

– петрологических характеристик и абсолютного возраста докембрийских магматических образований основного - среднего составов;

– генетических типов четвертичных отложений;

– минерагенической характеристики разновозрастных комплексов изученных районов архипелага Шпицберген.

3. Изучение характера, особенностей и возраста рельефообразующих процессов в пределах южной части Земли Оскара II; сбор материалов для палеогеографических реконструкций четвертичного этапа развития территории.

4. Пополнение эталонной коллекции и актуализация каталога горных пород разновозрастных структурно-формационных и магматических комплексов.

Полевые работы на архипелаге Шпицберген летом 2022 года проведены в период с 30 июня по 8 сентября группой сотрудников института (5 специалистов). В рамках сотрудничества с организациями, входящими в консорциум «Российский научный центр на архипелаге Шпицберген», в состав полевой группы входил также сотрудник Арктического и Антарктического научно-исследовательского института (ААНИИ), который совместно с геологами проводил палеогеографические исследования.

Непосредственно работы проводились в течение сезона на двух участках южной части Земли Оскара II (рис. 74); базовые полевые палаточные лагеря (рис. 75) располагались на южном берегу Сент-Джонс-фьорда (северное подножие горы Бултинден) и в западной части северного берега Ис-фьорда (бухта Вилкинса). В то же время методикой работ была предусмотрена организация временных (выкидных) лагерей на удалённых участках площади с целью сокращения времени на подходы-отходы; было организовано 3 таких лагеря (рис. 76), а на этих участках сделано в целом 9 маршрутов.

Для заброски геологов и снаряжения на участки работ и вывоза их обратно использовался катер «Баренцбург», принадлежащий Тресту «Арктикуголь». Для перевозки маршрутных групп в пределах рабочих участков использовалась моторная лодка «Зодиак» (рис. 77).

Состав полевых работ 2022 года, в соответствии с предложенной методикой, предусматривал проведение наземных геологических маршрутов разного типа, описание разрезов четвертичных отложений, комплексное опробование разновозрастных пород разного генезиса, сбор образцов для пополнения эталонной коллекции горных пород архипелага Шпицберген. В течение полевого сезона нашими геологами было сделано в целом 62 маршрута разного типа; этими маршрутами покрыта большая часть площади южной части Земли Оскара II (рис. 78).

Основными объектами исследований на площади работ являлись докембрийские метаморфизованные в разной степени осадочные и осадочно-вулканогенные комплексы, четвертичные отложения, а также проявления полезных ископаемых. Докембрийскими стратифицированными образованиями сложена большая часть изученной территории. Особенности этих пород и характер их взаимоотношений с подстилающими и перекрывающими породами изучались в ходе маршрутов по ГДП; их задача – составление геологической карты площади работ. Для решения этой задачи проводилось комплексное опробование пород для их дальнейшего лабораторного изучения (петрографических, геохимических, минералогических, геохронологических, палеонтологических и других исследований) [Сироткин и др., 2022]. Комплекс четвертичных отложений, геоморфологическая характеристика и условия формирования рельефа, материалы для палеогеографических реконструкций были изучены и собраны в ходе специализированных геолого-геоморфологических исследований. При их реализации наши геологи, наряду с маршрутными работами и мероприятиями по комплексному пробоотбору, занимались изучением разрезов четвертичных террас с их детальным описанием и палеонтологическим и геохронологическим опробованием [Шарин и др., 2014; Максимов и др., 2016].

Кроме того, был изучен ряд рудопроявлений полезных ископаемых (уголь, цветные и благородные металлы), проведено шлиховое опробование основных водотоков района, что в дальнейшем позволит уточнить ресурсный потенциал изученной площади [Твердые полезные..., 2010]. В целом по результатам проведённых работ сделано уточнение характера строения и взаимоотношений позднепротерозойских образований района, собран материал для реконструкции условий осадконакопления и последующего регионального метаморфизма древних комплексов, изучены опорные разрезы четвертичных пород, получены новые данные для палеогеографических реконструкций четвертичного этапа становления территории, отобраны новые образцы для эталонной коллекции горных пород архипелага. Все эти материалы позволили актуализировать наши предварительные карты геологического содержания масштаба 1:100 000 для этого района.

Площадь полевых работ 2022 года располагается в пределах горст-антиклинория Западного Шпицбергена, поэтому объектами нашего внимания были исключительно породы складчатого основания [Сироткин и Евдокимов, 2011; 2022]. Они представлены здесь комплексами разного генезиса и возрастного диапазона: от среднего рифея до ордовик-силура. Верхнепалеозойские породы, которые встречаются в отдельных тектонических блоках, нами подробно не изучались. Из-за обилия разрывных нарушений территория имеет структуру «битой тарелки», что затрудняет как корреляцию по латерали внутри отдельных комплексов, так и выстраивание вертикальных колонок из последовательно чередующихся комплексов. Тем не менее, представляется, что наиболее древними образованиями этого района являются вулканогенные породы серии Сент-Джонсфьорден (а именно, свита Тролльхеймен). Все описанные нами породы были опробованы, для наиболее представительных были отобраны образцы в эталонную коллекцию.

Породы свиты Тролльхеймен выведены на поверхность в центральной части площади, в верховьях ледника Эйдембреен и ледового поля Тролльхеймен. Ледники здесь находятся на высоте 500-600 м; высотные отметки на нунатаках – 600-900 м. Петрографический анализ сделанных нами шлифов позволил описать эти породы как метабазальты, метатуфы и зеленокаменные породы, а уровень регионального метаморфизма – как зеленосланцевый. Из этих пород выделены монофракции циркона, что в дальнейшем позволит определить их абсолютный возраст [Сироткин и Евдокимов, 2022].

Вышележащая свита Лёвлибреен сложена терригенными породами, среди которых обнаружены прослои и линзы гравелитов и мелкогалечных конгломератов, которые можно рассматривать как внутриформационные. Такие конгломераты были выявлены на разных участках площади, что говорит о их широком распространении и может указывать на определенные условия формирования всей толщи в целом.

Очень своеобразным комплексом является серия Вестготабреен [Сироткин и Евдокимов, 2011], выходы пород которой известны в полосе от горы Мотала до горы Бултинден. Структурно представлена двумя мощными пластинами, надвинутыми на породы нижнего палеозоя. По составу пород – осадочно-вулканогенная. Эти породы изменены в условиях высокобарического метаморфизма эклогит-глаукофансланцевой фации и, судя по многим признакам, являются полиметаморфическими. Последний этап имеет раннекаледонский возраст. Возраст более раннего этапа метаморфизма, как и возраст накопления первичного разреза остаются под вопросом.

Верхнерифейская свита Даудманс сложена двумя подсвитами, представленными карбонатно-кварцито-сланцевыми толщами, породы которых характеризуются минимальным региональным метаморфизмом серицит-хлоритовой субфации. В породах верхней подсвиты нами выявлено присутствие онколитов – это следы древних сине-зелёных водорослей (рис. 79). Эта находка позволила подтвердить возраст свиты – поздний рифей, а также провести корреляцию с одновозрастными толщами других районов архипелага, где ранее были выявлены онколиты таких же групп и родов [Мильштейн и Голованов, 1983]. Также верхнерифейская свита Алькхорн характеризуется как карбонатная с прослоями серицит-хлоритовых сланцев.

Вендский комплекс представлен серией Комфортлессбреен, чьи породы обнажены в отдельных тектонических блоках. По составу это кварциты и сланцы. Главный признак пород серии – наличие в них «плавающей» гальки. Нижнепалеозойские породы выведены на поверхность от южного берега Сент-Джонс-фьорда до горы Мотала в центре площади. Представлены серией Буллбреен, которая расчленена на три свиты, сложенные (снизу вверх) известняками, алевролитами, конгломератами. Редкие интрузивные образования на изученной площади представлены телами метабазитов (метаморфизм зеленосланцевый) и силлами мезозойских долеритов.

В ходе специализированных работ выявлены и изучены абразионно-аккумулятивныe и аккумулятивные морские террасы уровней: 3-5 м, 10-12 м, 15-17 м, 20-23 м, 25-27 м, 33-35 м, 40-45 м. Установлено, что морские аккумулятивные террасы на площади изменяются как по мощности, так и по литологии, фиксируя разные условия осадконакопления на этой территории в поздненеоплейстоцен-голоценовое время [Семевский, 1965; Максимов и др., 2016].

Изучение рельефообразования в районе выявило гляциальные, флювиальные, флювиогляциальные и эоловые процессы, протекающие синхронно с криогенными, тем самым осложняя и способствуя развитию новых форм экзогенного рельефа. Эти материалы, а также характеристики морских террас позволят в будущем дополнить и актуализировать геоморфологическую карту района.

Четвертичные отложения были описаны в серии разрезов мощностью от 1,5 до 5 м. В разрезах морских террас были отобраны раковины моллюсков на радиоуглеродный и микрофаунистический анализ. Также были описаны морские отложения, переработанные эоловыми и флювиальными процессами; их изучение позволит прояснить генезис эоловых отложений и их соотношение с Рис. 79. Онколиты в карбонатной породе. Фото шлифов (обн. 4788) подстилающими морскими осадками. В нескольких обнажениях были изучены биогенные отложения (торф) мощностью до 1,3 м. Их сопоставление с отложениями морских террас дополнят информацию об истории развития этой территории в течение голоцена [Соловьева и др, 2019].

На изученной территории по работам предшественников известны проявления полезных ископаемых, таких как цветные металлы, железо, уголь и т.д. Наиболее крупными и перспективными являются проявления золота. Одно из них – Бултинден, выявленное группой А.А. Макарьева в 1989-1990 гг. [Твердые полезные..., 2010]. Проявление связано с мощным телом золоторудных лиственитов, которое выведено на поверхность в южной части горы Бултинден. Тело связано с надвигом между породами серий Вестготабреен и Булбреен. Мощность тела достигает здесь 40-50 м.

Золотое оруденение связано как с самими лиственитами, так и с жильными образованиями внутри лиственитов. Как правило, это кварц-карбонатные жилы с сульфидами, редко флюорит-кварц-карбонатные. Отмечено два типа лиственитов: зелёные (рис. 80) и бурые, что, видимо, связано с разным типом протолита. В первых много фуксита, вторые преимущественно карбонатные (анкерит-магнезитовые). В обоих типах отмечено повышенное содержание золота.

Основными результатами работ полевого сезона надо назвать следующие.

1. Актуализированы карты-врезки (геологическая, геоморфологическая, четвертичных отложений) масштаба 1:100 000 ключевых опорных участков в пределах южной части Земли Оскара II (рис.81-83).

2. Собран материал для реконструкции условий осадконакопления, времени и степени регионального метаморфизма верхнепротерозойских пород серий Вестготабреен и Сент-Джонсфьорден (южная часть Земли Оскара II).

3. Выявлены и изучены с целью получения петрологических характеристик и определения абсолютного возраста вулканиты (метабазальты, метаандезиты и их туфы) среднерифейской свиты Тролльхеймен и силлы позднепротерозойских метабазитов.

4. Собран дополнительный материал, включая опробование рудных образований, по рудопроявлению золотосодержащих лиственитов в южной части горы Бултинден.

5. Изучены характеристики морских террас, выделены их главные уровни. Установлено, что морские аккумулятивные террасы изменяются как по мощности, так и по литологии, чем фиксируют разные условия осадконакопления в поздненеоплейстоцен-голоценовое время. Выделены и охарактеризованы основные генетические типы четвертичных отложений. Описаны проявления биогенных отложений (торф), что дополняет информацию об истории развития этой территории в течение голоцена.

6. Основными процессами рельефообразования в районе являются флювиальные, флювиогляциальные и эоловые, протекающие синхронно с криогенными, тем самым осложняя и способствуя развитию новых форм экзогенного рельефа. Полученные материалы по изучению современных рельефообразующих процессов, а также характеристики морских террас позволят дополнить и актуализировать геоморфологическую карту района.

7. Проведено шлиховое опробование водотоков и моренных комплексов на участках южного побережья Сент-Джонс-фьорда, равнин Сарс и Даудманс, а также Эйдем-морены, где по результатам шлихового опробования 2021 года выявлены знаки золота.

8. Собраны новые образцы горных пород для пополнения эталонной коллекции и актуализации каталога горных пород разновозрастных структурно-формационных и магматических комплексов архипелага Шпицберген.

Литература

1. Евдокимов А.Н., Сироткин А.Н., Крюков Я.В. Россия на Шпицбергене: история изучения, проблемы освоения недр и перспективы на будущее // Всероссийский экономический журнал. 2018, №4, с. 83-101.

2. К тайнам шпицбергенских недр. Под ред. Черкасовой С.Ю., Сироткина А.Н. Спб, «Посейдон», 2013, 320 с.

3. Мильштейн В.Е., Голованов Н.П. Стратиграфическое значение верхнедокембрийских фитолитов Свальбарда для межрегиональной корреляции // Геология Шпицбергена. Ленинград, ПГО «Севморгеология», 1983, с. 28-37.

4. Шарин В.В., Кокин О.В., Гусев Е.А. и др. Новые геохронологические данные четвертичных отложений северо-западной части Земли Норденшельда (архипелаг Шпицберген) // Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 7, Геология. География. 2014, №1, с. 159-168.

5. Сироткин А.Н., Евдокимов А.Н. Эндогенные режимы и эволюция регионального метаморфизма складчатых комплексов фундамента архипелага Шпицберген (на примере полуострова Ню Фрисланд). Спб, ВНИИОкеангеология, 2011, 270 с.

6. Сироткин А.Н., Евдокимов А.Н. Вендский возраст магматических пород района долины Чемберлена (северная часть Земли Веделя Ярлсберга, архипелаг Шпицберген) // Записки Горного института. 2022. Т. 255. С. 419-434. doi: 10.31897/PMI.2022.20

7. Сироткин А.Н., Шарин В.В., Милославский М.Ю., Окунев А.С., Костева Н.Н. Геологические исследования на Шпицбергене: люди, события, результаты. Спб.: ВНИИОкеангеология, 2022. 232 с.

8. Семевский Д.В. Морские террасы Ван-Мейен-фьорда и Билле-фьорда и их палеонтологическая характеристика // Материалы по геологии Шпицбергена. НИИГА, Л., 1965, с. 222-231.

9. Соловьёва Д.А., Окунев А.С., Веркулич С.Р. Палеогеографические и геоморфологические исследования на северном побережье Ван-Майен-фьорда (Земля Норденшельда, о. Западный Шпицберген) // Рельеф и четвертичные образования Арктики, Субарктики и Северо-Запада России. 2019, вып. 6, с. 158-162.

10. Твёрдые полезные ископаемые архипелагов и островов арктической континентальной окраины Евразии//. Под ред. Каминского В.Д. Спб, ВНИИОкеангеология, 2010, 336 с.

11. Максимов Ф.Е., Шарин В.В., Кузнецов В.Ю.  и др. Уран-ториевое датирование высоких морских террас архипелага Шпицберген // Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 7, Геология. География. 2016, № 2, с. 54-64.

Ссылка на статью: 

Сироткин А.Н., Милославский М.Ю., Окунев А.С. Полевые исследования ФГБУ «ВНИИОкеангеология» на архипелаге Шпицберген в 2022 году // Морские экспедиционные исследования России в 2022 году: Тезисы докладов конференции «Итоги экспедиционных исследований в 2022 году в Мировом океане, внутренних водах, на архипелаге Шпицберген и полуострове Камчатка». – М.: МИРЭА – Российский технологический университет, 2023. С. 194-205.