Строение и история развития литосферы - Коллектив авторов

Svoboda J. Dolni Vestonice – Pavlov. Historie a souиasnost archeologickeho fenomenu // Jiћni Morava, 36, 2000, p. 21–44.

Velichko A.A. 1988. Geology of the Musterian in East Europe and the adjacent areas. In: L’Homme de Neandertal (M.Otte – ed.), Liege, v. 2, p.181–206.

A.A. Velichko[186], S.A. Vasil’ev[187], Yu.N. Gribchenko[188], E.I. Kurenkova[189]. Paleogeography of the epoch of the initial human arctic and subarctic colonization

Abstract

The first human appearances in northern regions of Eurasia are fixed by single archeological sites of the Mousterian epoch. The Late Paleolithic Prehistoric groups settling on the Northern Eurasia plains proceeded in conditions of changed environments in the glacial epoch of the Late Pleistocene. The Prehistoric Man has penetrated far to the North already at the early stages of the peopling only in western part of the Urals area and in Eastern Siberia. An initial colonization of Northern Plains, begun in the final of Middle Valdai megainterstadial, was continuing also under the glacial climatic conditions of the Last Glaciation. Only in final Pleistocene – early Holocene Late Paleolithic and Mesolithic communities settled in different regions of Subarctic and for the first time penetrated to Arctic latitudes. The first people penetration to the North America is also connected with this period.

М.А. Левитан[190], И.А. Рощина[191], В.Ю. Русаков[192], К.В. Сыромятников[193], Р. Шпильхаген[194]

Четвертичная история седиментации на подводном хребте Ломоносова (Северный Ледовитый океан)

Аннотация

Предложены схемы лито-хемостратиграфического расчленения колонок PS70/319 и PS70/358, поднятых с хребта Ломоносова. Показано, что в осадках, накапливавшихся на склоне хребта, происходил активный вынос пелитовых фракций. Выделены две толщи: вышележащая (ломоносовская) состоит из переслаивающихся ледниково-межледниковых отложений и охватывает, вероятно, изотопно-кислородные стадии (ИКС) с 1 по 6; нижележащая (полярная) состоит из более однородных глинисто-алевритовых осадков. Возможно, ее стратиграфический объем начинается с границы плейстоцена и плиоцена и заканчивается на границе ИКС 7 и ИКС 6. Отложения теплых климатических периодов обогащены глинистым материалом, а холодных – материалом ледового разноса. Питающей провинцией служил Верхояно-Колымский складчатый пояс.

Подводный хребет Ломоносова, разделяющий Евразийский и Амеразийский сегменты Северного Ледовитого океана, протягивается в северо-восточном направлении от Северной Гренландии до континентальной окраины моря Лаптевых. Он обладает извилистой формой, в частности, большой изгиб располагается в его центральной части, так что точка с координатами Северного полюса проецируется на дно глубоководной котловины Амундсена. Хребет обладает уплощенной гребневой частью, располагающейся на глубинах от 950 до 1500 м. Его пологий склон обращен к котловине Макарова, а крутой – к котловине Амундсена (рис. 1). В последние 15–20 лет подводный хребет Ломоносова довольно активно изучался специалистами по четвертичной морской литологии, стратиграфии и палеоокеанологии (Талденкова и др., 2009; Jakobsson et al., 2000, 2001, 2003; Mikkelsen et al., 2006; Nørgaard-Pedersen et al., 1997, 2003; O’Regan et al., 2008; Spielhagen et al., 2004; Stein et al., 1994; см. также литературу в (Левитан и др., 20071). Большая часть изученных колонок показана на рис. 1.

Рис. 1. Карта расположения колонок донных осадков, упомянутых в статье. Схема поверхностной циркуляции показана по данным (Aagard, Carmack, 1989), с упрощениями.

Совсем недавно закончились споры о типичных скоростях пелагической седиментации в Северном Ледовитом океане в четвертичное время: сантиметры или миллиметры в тысячу лет. В итоге победила первая точка зрения. Судя по последним опубликованным данным (Левитан и др., 20071; O’Regan et al., 2008), в течение четвертичного периода, тем не менее, могли существовать некоторые отрезки времени с заметно уменьшенными скоростями седиментации. Среди имеющихся публикаций по четвертичному осадконакоплению преобладают работы, посвященные стратиграфии и палеоокеанологии в течение последних 200 тыс. лет. Проведенное на хребте глубоководное бурение (рейс 302) позволило пройти весь разрез ледово-морских терригенных четвертичных отложений (O’Regan et al., 2008). В итоге обнаружено существование двух толщ: вышележащая толща представлена переслаиванием отложений холодных и теплых эпох, характеризующих резко контрастный климат последних шести изотопно-кислородных стадий (ИКС); нижележащая толща обладает довольно однородным глинисто-алевритовым составом и сформировалась в подледных условиях при менее контрастном климате без масштабных континентально-шельфовых оледенений. Ее полный стратиграфический объем точно не установлен, не исключено ее накопление с начала плейстоцена. В то же время исследований проблем литологии, минералогии и геохимии рассматриваемых отложений, положенных на четкую стратиграфическую основу, пока явно недостаточно. Наша работа посвящена именно этим проблемам.

1. Фактический материал и методы исследования

В основе статьи лежат оригинальные материалы исследования двух колонок донных осадков PS70/319 и PS70/358 (см. рис. 1), поднятых кастенлотами (сверхдлинными коробчатыми пробоотборниками) с хребта Ломоносова в ходе рейса НИС «Поларштерн» (Германия) ARK XXII-2 в 2007 г., в котором принимали участие Р. Шпильхаген (начальник отряда морской геологии) и В.Ю. Русаков. Первая из указанных колонок расположена на склоне хребта (глубина 2742 м), а вторая – на его гребне (глубина 1462 м). В качестве опорного разреза для сравнения выбрана колонка PS2185, не только относительно близко расположенная к нашим колонкам (см. рис. 1), но и обладающая хорошим стратиграфическим расчленением (Spielhagen et al., 2004), c изученной рентгенофлуоресцентным методом (Schoster, 2005) неорганической геохимией, а также детально исследованными комплексами тяжелых минералов (Behrends, 1999). Эти же методы изучения вещественного состава, дополненные гранулометрическим и компонентным анализом, были применены и нами. Литологическое описание в рейсе выполнено Р. Шпильхагеном. Компонентный состав под микроскопом изучен К.В. Сыромятниковым. Гранулометрические анализы водно-механическим методом (комбинация ситового анализа и метода отмучивания) выполнила Л.А. Задорина, а рентгенофлуоресцентный анализ (РФА) – И.А. Рощина. В качестве границ гравийных, песчаных, алевритовых и пелитовых фракций приняты, соответственно, 2, 0.063, 0.002 мм. Названия литотипов даны в соответствии с классификацией В.Т. Фролова (1975). Методика РФА в применении к морским осадкам детально описана ранее (Левитан и др., 2008). Важно отметить, что пробы не отмывались от морских солей. Обработка геохимических данных сделана В.Ю. Русаковым и М.А. Левитаном. Тяжелые минералы во фракции 0.125–0.063 мм, после их выделения с помощью бромоформа, исследовала А. А. Карпенко. Данные микроскопирования в ряде случаев были уточнены с помощью микрозонда и мессбауэровской спектроскопии. Лито– и хемостратиграфический анализ применил М.А. Левитан. Результаты традиционных изотопно-стратиграфических исследований раковин фораминифер (Р. Шпильхаген) пока не готовы.

2. Полученные результаты

Полученные результаты по гранулометрии показаны в табл. 1, а по неорганической геохимии – в табл. 2. Данные по тяжелым минералам получены лишь для небольшого числа образцов, и они будут отражены ниже, в соответствующем разделе.

Таблица 1. Гранулометрический состав донных осадков хребта Ломоносов, %

Таблица 3. Средний химический состав изученных отложений (вес. %; в числителе приведены концентрации для осадков кол. PS70/358, в знаменателе для кол. PS70/319)

Примечание. Химический состав для глинистых и песчаных пород взят из книги (Ронов и др., 1990).

Таблица 4. Минеральный состав осадков различных изотопно-кислородных стадий кол. PS 2185 (отн. %) [составил М.А. Левитан по данным (Behrends), 1999]

Примечания. HBI – роговая обманка; CIPx – клинопироксены; Ep – эпидот; BIOr – черные рудные металлы; Gr – гранат.

Для стратиграфических построений мы использовали стратиграфическую концепцию Г.П. Леонова (1973), в основе которой лежит выделение на основе всей имеющейся информации реальных геологических тел и последующее их сопоставление со стратиграфическими шкалами. Сейсмостратиграфические и литологические данные, полученные в рейсе (Schauer, 2008), убедительно свидетельствуют о горизонтально-слоистой структуре четвертичного осадочного чехла хребта Ломоносова. Нами преимущественно использовались методы лито– и хемостратиграфии.

Кол. PS70/319, как отмечалось, расположена на склоне хребта Ломоносова относительно близко к опорной кол. PS2185 и достигает в длину 292 см. Указанная ранее верхняя толща, которую предлагается назвать ломоносовской, имеет мощность 214 см и сложена переслаивающимися оливковыми и серовато-оливковыми (в верхнем горизонте коричневатыми) отложениями нечетных литостратиграфических горизонтов и отложениями преимущественно серого цвета различных оттенков, слагающими четные горизонты. Во всех случаях речь идет о терригенных обломочно-глинистых осадках.