Строение и история развития литосферы - Коллектив авторов

Подводя итоги изложенному материалу, можно констатировать, что, судя по имеющимся датировкам, за 800–1000 лет воды Арктического океана вторглись в пределы суши примерно на 500 км, образовав акваторию моря Лаптевых. Подобное катастрофическое изменение в соотношении суши и моря было обусловлено тремя факторами: повышением уровня моря в конце позднеледниковой трансгрессии, интенсивностью процессов абразии льдонасыщенных пород, что свойственно для них и в настоящее время, а также проградацией хр. Гаккеля, по существу тектоническими процессами. Не исключено, что в начале молодого дриаса процессы проградации стали более интенсивными и в результате была образована грабеноподобная депрессия, по которой происходило проникновение трансгрессии в глубь суши в виде ингрессионного залива, что способствовало увеличению интенсивности процессов абразии многолетнемерзлых пород. Не исключено, что проникновение морских вод и образование ингрессионных заливов, внедрявшихся в глубь области распространения континентальных мерзлых толщ происходило и по другим палеодолинам (р. Оленека, Хатанги-Анабара).

Наконец, необходимо упомянуть об изменениях в соотношениях суши и моря, не связанных с ледниковыми событиями. В качестве примера можно упомянуть каргинскую трансгрессию среднего валдая на севере Европейской России. На полуострове Канин, в приустьевой части левобережья долины р. Мадахи были обнаружены две пачки морских отложений, отделенных друг от друга прослойкой торфа (Лаврушин, Эпштейн, 2002), для последнего была получена конечная датировка 42 тыс. лет. Этот прослой торфа, видимо, фиксирует фазу снижения уровня моря и последующий второй трансгрессивный этап. Скорее всего, подобная динамика этой трансгрессии была связана с кратковременными эвстатическими колебаниями уровня моря.

Проникновение данной трансгрессии в глубь суши было сравнительно незначительным.

Наконец, необходимо обратить внимание на гидрологические события, которые могут быть отнесены к цунами гравитационного типа. Предложенное нами подобное название обусловлено тем, что возникновение цунами в малосейсмических районах связано с отрывом оползневых тел с поверхности континентального склона. Исследования, проведенные по проекту устойчивости континентальных склонов (проект COSTA), выявили, что в Северной Атлантике и фьордах Норвегии и Канады имеется около 300 оползней, наиболее крупные из которых имеют размеры более 100 тыс. км2. При этом для крупных оползней было установлено смещение на сотни километров, а для некоторых свыше тысячи километров. Что очень важно, возраст некоторых из оползней соответствует возрасту цунами в прибрежной части Норвегии, Шотландии, Фарерских и Шетландских островов (Haflidason et al., 2004). В таблице 1 представлены некоторые крупные оползни на континентальном склоне Норвегии.

Таблица 1. Крупнейшие подводные оползни на континентальном склоне Норвегии (Haflidason et al., 2004; воспроизводится по Лисицыну (2009).

Естественно, что возникновение данного типа событий связано как с гидрологическими процессами, так нередко и существенными изменениями климата.

Среди седиментационных событий нами выделяются три типа: накопление ритмитов, которые содержат разного типа планктонную микрофауну; отложения, обогащенные материалом ледового разноса (IRD) и отложения, которые относятся нами к классу гляцотурбидитов.

В строении позднеплейстоценовых океанских осадков северной окраины Атлантики, примыкающей к бассейну Северного Ледовитого океана, обнаруживается характерная ритмичность строения, которая обусловлена изменчивостью природы водной толщи, ледовитостью и разнопорядковыми изменениями климатической обстановки.

В каждом седиментационном цикле выделяется три типа осадков. В основании ритма залегает пачка глинистых осадков, в которой нацело отсутствуют или содержатся в крайне незначительном количестве какие-либо планктонные микроорганизмы. Данный элемент цикла может рассматриваться как отложения, накопившиеся под толщей сплошного покрова морского льда. Применительно к северной Атлантике речь может идти о более широком распространении к югу морского льда, полярных вод, коррелирующихся с похолоданиями климата.

Вышележащий элемент ритма представляет собой осадки, обогащенные материалом ледового разноса, вытаявшего из морского льда и айсбергов. В отложениях данного элемента седиментационного ритма появляются в небольшом количестве планктонные микроорганизмы, среди которых одной из характерных форм являются фораминиферы Neogloboquadrina pachiderma (левозавернутая форма), являющиеся индикатором поверхностных холодных вод. В этих же осадках встречаются фораминиферы поверхностных теплых и умеренных (промежуточных в температурном плане) вод. Отложения данного элемента седиментационного ритма, получившие наименование как события Хейнриха, в ряде случаев отражают начальную фазу адвекции атлантических вод в высокоширотные арктические районы, а иногда оказываются даже более продолжительными. Последнее свойственно, например, событию H4, которое по своей длительности оказалось продолжительнее зоны HP. Одновременно, зона HP4 оказалась между двумя продолжительными малопродуктивными зонами LP4 и LP3. Видимо, в это время в Атлантическом океане существовал большой приток полярно-арктических вод с полями морского льда, а поток атлантических вод был «прижат» к побережью Западной Европы.

Завершающий элемент ритма представлен пачкой осадков, выделяемых как высокопродуктивные слои (HP), обогащенные планктонными фораминиферами и другими микроорганизмами, свойственные атлантическим водам. Таким образом, данный элемент ритма отражает обширное проникновение в высокоширотные районы упомянутого типа вод и связанное с этим процессом интенсивное таяние покрова морского льда. В это время в зависимости от продолжительности адвекции и связанного с ней приноса различной мощности теплового потока, происходит образование значительных свободных от льда водных пространств, что было благоприятно для обитания планктонных микроорганизмов. С рассматриваемым элементом седиментационного ритма связано потепление климата. В позднем плейстоцене северной Атлантики выделяется 12–15 адвекционных событий проникновения атлантических вод в высокоширотную Арктику (рис. 6).

Рис. 6. Позднеплейстоценовые адвекции атлантических вод в высокоширотную Арктику (Hald, 2001).

Приведенный рис. 6 показывает неоднократно происходившие ААВ и соответственно по нему же можно судить о АПВ в южном направлении. При этом, по данным некоторых исследователей, АПВ проникали до 50°с.ш. и даже 43°с.ш. Соотношения между HP и H для последних 60 тыс. лет показаны на рис. 7. Этот рисунок охватывает интервал времени, для которого датировки были сделаны АМС 14C методом и соответственно являются более точными. Тем не менее корреляция HP с событиями Хейнриха не является однозначной. В одних случаях последние предшествуют ААВ, в других – они оказываются более продолжительными, что позволяет думать, что отмеченные седиментационные циклы в некоторых случаях оказались более сложно построенными.

Рис. 7. Геохронологичесая корреляция высокопродуктивных зон (адвекции атлантических вод в высокоширотную Арктику), событий Хейнрика и интерстадиалов среднего валдая Русской равнины (составлена для Атлантики по материалам Dokken, Hald, 1999; Shaw, 1995; Bond et al., 1993; Hald, 2001; для Русской равнины – по материалам российских исследователей; интерстадиалы глинде и оерел – по зарубежным исследователям) – с изменениями.

Что касается событий IRD, которые показаны на приводимых рисунках, то в данном случае речь идет о существенно значительном содержании материала ледового разноса в донных осадках океана. Как будет отмечено ниже, для позднеледниковья при гляциоэвстатической трансгрессии происходит массовое айсбергообразование, что значительно увеличивает содержание IRD в осадках. Более того, это позволяет выделить этапы или события массового образования айсбергов.

Наконец, последний момент, на который необходимо обратить внимание. В данном случае речь идет о так называемых гляциотурбидитах. Среди этих отложений выделяется несколько типов отложений, накопление которых отличалось сверхвысокими скоростями. Конечно, непременным условием для образования субмаринных гляциотурбидитов являются значительные гипсометрические градиенты. В настоящее время они отсутствуют, но существовали во время оледенения, и их наличие было связано с краевой частью ледникового покрова. Накопление гляциотурбидитов является одной из седиментационных особенностей позднеледниковья.

В настоящее время среди значительной группы исследователей, в том числе авторов реконструкций природной обстановки проекта CLIMAP, распространены представления о постоянной термодинамической устойчивости морского ледового покрова Северного Ледовитого океана. Более того, в некоторых работах говорится о непрерывности существования ледового покрова на протяжении нескольких миллионов лет. Однако в последнее десятилетие в связи с глобальным потеплением климата отмечены важные изменения в структуре водной массы, в морской биоте и в ледовом покрове океана. В отношении последнего, как показала космическая съемка, в последнее время в океане вплоть до Северного полюса начали возникать огромные полыньи, отражающие внезапное событие частичной деструкции морского ледового покрова Северного Ледовитого океана.