Коллектив авторов - Строение и история развития литосферы

Рис. 5. Распределение некоторых оксидов и химических элементов по разрезам колонок. ЛХСГ – лито-хемостратиграфические горизонты.

В отличие от кол. PS70/319, где айсберговый материал явно обогащает осадки четных ЛХСГ, в кол. PS70/358 это обогащение приурочено к осадкам горизонтов II, III, IV и VI, что, возможно, подтверждает взгляды о существовании единой крупной ледниковой эпохи в течение ИКС 2 – ИКС 4. Одновременно такое соотношение гранулометрического и химического состава в кол. PS70/358 дополнительно указывает на отличающиеся источники материала и системы транспортировки осадочного вещества для обеих колонок.

Химический состав осадков отражен на диаграмме соотношения гидролизатного и железного модулей ( Юдович, Кетрис, 1986 ), которая выявила высокие значения обоих модулей в осадках полярной толщи и нечетных ЛХСГ, не содержащих повышенные количества айсбергового материала, и, соответственно, низкие – в четных ЛХСГ.

На рис. 6 проведено сопоставление двух параметров: содержания фракции более 63 мкм и отношения Si/Al в опорной колонке PS 2185 и в исследованных нами двух колонках. При этом показаны выделенные ЛХСГ и (для опорного разреза) ИКС. В первом приближении можно утверждать, что ЛХСГ примерно соответствуют ИКС (особенно для ИКС 1 и ИКС 2), хотя на самом деле соотношения более сложные. Для кол. PS70/358 можно предположить, что сохранилась лишь верхняя часть ЛХСГ VI, соответствующая (может быть, не полностью) терминации II – переходу от ИКС 6 к ИКС 5, а на нижнюю часть горизонта пришелся перерыв в седиментации.

Рис. 6. Корреляция отношения Si/Al в кол. PS2185 (Schoster, 2005) и в изученных нами колонках (А); корреляция содержаний фракции более 63 мкм в кол. PS2185 (Spielhagen et al., 2004) и в изученных нами колонках (Б). Арабскими цифрами даны номера ИКС (Spielhagen et al., 2004), римскими – номера ЛХСГ.

Ясно, что в целом кол. PS70/319 (за исключением ЛХСГ VI) обладает конденсированным разрезом по сравнению с двумя другими разрезами. При учете предлагаемых вариантов скоростей седиментации для осадков ИКС 7 и древнее по минимальному варианту ( O’Regan et al., 2008 ) возраст осадков забоя в кол. PS70/319 (без учета возможного перерыва в седиментации) может быть равным 270 тыс. лет, а в кол. PS70/358 – 670 тыс. лет. По максимальному варианту возраст может быть существенно древнее (оставаясь в пределах четвертичного периода).

Если говорить об истории скоростей седиментации в четвертичное время на хребте Ломоносова, то они колебались от 0.5 см/тыс. лет для осадков ИКС 1 – ИКС 5d в кол. GreenICE core 11 ( Mikkelsen et al., 2006 ) через умеренные значения для ИКС 1 – ИКС 5 в околополярной зоне хребта (Levitan, Lavrushin, 2009) к повышенным значениям на окончании хребта около моря Лаптевых ( Талденкова и др., 2009 ). Отметим, что в последнем случае из-за отсутствия фораминифер в ряде интервалов разреза стратиграфическая точность невелика. Так или иначе, скорость седиментации полярной толщи была существенно ниже, чем вышележащей ломоносовской толщи, и, вероятно, не превышала 0,5–1,0 см/тыс. лет ( O’Regan et al., 2008 ).

Есть смысл перейти от геохимии к минералогии, рассматривая соотношение содержаний SiO 2и кварца, причем концентрация последнего рассчитана по материалам рентгенофлуоресцентного анализа по методике Е.Г. Гурвича (Левитан и др., 1998). Коэффициент корреляции между обоими параметрами равен 0.9712, что дает возможность использовать концентрации кварца в литостратиграфических целях. Выше было показано явное тяготение кварца к осадкам четных горизонтов в кол. PS70/358 (см. рис. 4), а С. Vogt (1997) в своей диссертации продемонстрировал, что алевритовые фракции осадков холодных стадий в Арктике и Субарктике обогащены кварцем (по рентгендифрактометрическим данным) по сравнению с теплыми стадиями. По нашим данным, содержание кварца в осадках четных горизонтов в кол. PS70/319 варьирует от 20 до 36 %, а в кол. PS70/358 – от 22 до 40 %. Соответственно, в осадках нечетных горизонтов и в полярной толще эти значения заметно ниже, обычно в пределах 10–18 %.

По результатам изучения наших колонок, среди тяжелых минералов преобладают роговые обманки, черные рудные минералы и гетит с гидрогетитом. Местами заметно содержание граната (альмандина). В гор. 100–102 см (ЛХСГ IV) кол. PS70/358 обращает на себя внимание высокое (до 50 %) содержание железо-марганцевых микроконкреций, что свидетельствует об относительно низких скоростях седиментации.