Комплексный анализ колонки поверхностных донных осадков

VII Всероссийское литологическое совещание 28-31 октября 2013
Комплексный анализ колонки ПОВЕРХНОСТНЫХ донных
осадков Чукотского моря (предварительные результаты)
Е.Г. Вологина1, М. Штурм2, Н.В. Кулагина1, А.Н. Колесник 3, А.А. Босин3
Институт земной коры СО РАН, Иркутск, [email protected]
Швейцарский федеральный институт науки и технологии окружающей среды, Дюбендорф,
[email protected]
3
Тихоокеанский океанологический институт ДВО РАН, Владивосток, [email protected]
1
2
Проведено комплексное исследование колонки поверхностных донных осадков (b16),
отобранной в Чукотском море в рамках международной экспедиции на научно-исследовательском
судне «Профессор Хромов» в 2012 г. Длина керна составила 37 см, координаты точки отбора —
72º32.54’ с.ш. 175º58.70’ з.д., глубина моря в месте отбора — 100 м. Выполнено литологическое
описание разреза, сопровождаемое просмотром смер-слайдов, измерена магнитная
восприимчивость (МВ) отложений, определены концентрации биогенного кремнезема (SiO2биог.),
органического углерода (Сорг) и общего азота (Nобщ.), проведены палинологический анализ и
датирование осадков по 210Pb (период полураспада 22 года).
Отложения представлены пелитовыми алевритами и алевритовыми пелитами с той или
иной примесью песка (рисунок). Описание смер-слайдов показало наличие створок диатомовых
водорослей и единичных спикул губок в составе осадков. Цвет отложений — оливково-серый и
зеленовато-серый. По всему разрезу отмечаются черные пятна и примазки гидротроилита.
Измеренная по 210Pb скорость современного осадконакопления в месте отбора колонки
b16 составляет 0,7 мм/год. Таким образом, возраст изученных осадков примерно равен 500
лет (грубая оценка), что соответствует позднему голоцену (Neustad, 1982; Hahne, Melles, 1997).
Полученные нами данные в целом соизмеримы со скоростью осадконакопления, оцененной по
результатам радиоуглеродного датирования отложений Чукотского моря, вскрытых скважиной
в 35 км к югу от южной оконечности о. Врангеля (0,1 мм/год для верхнего 1 м осадков согласно
(Гусев и др., 2009)).
МВ отложений изменяется от 28 до 42∙10 –6 единиц СИ, при этом минимальные значения
отмечаются в интервале 0–2 см колонки.
Биогенный кремнезём, источником которого служат главным образом диатомовые
водоросли, варьирует по разрезу от 11,14 до 16,00 % (рисунок). Максимальные значения
отмечаются в самой верхней части колонки на глубине 1 см (14,44 %) и на глубине 35 см (16,00 %).
Минимальные соответствуют глубинам 4–7 см, 32 см, 36 см. В интервале 0–5 см разреза среднее
содержание SiO2биог. составляет 12,78 %, что соответствует максимальным значениям этого
параметра, приведённым для поверхностных донных осадков Чукоткого моря (Астахов и др., 2010).
Концентрации органического углерода и общего азота в целом хорошо коррелируют с
биогенным кремнеземом (рисунок). Максимальные содержания наблюдаются в интервале
0–1 см колонки (2,19 % Сорг и 0,28 % Nобщ.), минимальные — в интервалах 5–6 см (1,63–1,67 %
Сорг и 0,20–0,21 % Nобщ.) и 31–33 см (1,35–1,60 % Сорг и 0,17–0,20 % Nобщ.). На глубине 7–30 см
концентрации Сорг и Nобщ. почти постоянны. В целом содержания Nобщ. в отложениях очень малы.
Отношение C/N изменяется от 8,8 до 9,9, что свидетельствует о преобладании автохтонного
органического вещества в осадках. Согласно литературным данным, содержания Сорг в
поверхностном слое (0–3 см) осадков Чукотского моря в районе отбора колонки b16 изменяются
от 1,5 до 2 % (Колесник, Марьяш, 2011). Результаты, полученные нами, аналогичны: среднее
содержание Сорг в интервале 0–3 см керна b16 составляет 1,98 %.
Число пыльцы и спор колеблется по разрезу от 34 до 101 зёрен. В группе древесных
(0–9 зерен) присутствует пыльца хвойных деревьев — Picea obovata, Pinus s/g Haploxylon, P.
s/g Diploxylon и древовидных берез (Betula type Albae). Пыльца кустарников (5–35 зерен)
представлена кустарниковыми березами (Betula type Nanae, 2–19 зерен), душекией (Duschekia
sp., 3–18 зерен) и ивой (Salix sp., 0–2 зерна). Среди пыльцы трав (2–14 зерен) обнаружены
злаковые, осоковые, полынь, астровые, верескоцветные и другие. Из спор (19–53 зерна) чаще
всего встречаются сфагнум (14–35 зерен), реже — папоротники (Polypodiaceae), плауновые
174
Осадочные бассейны, седиментационные и постседиментационные процессы в геологической истории
Фотография, литологическое строение разреза и содержания биогенного кремнезема (SiO2биог.),
органического углерода (Сорг.) и общего азота (Nобщ.) в донных осадках колонки b16. Условные обозначения:
1 — пелит, 2 — алеврит, 3 — песок, 4 — диатомеи
(Lycopodiaceae), плаунок наскальный (Selaginella rupestris) и другие. Больше всего пыльцы
и спор (101 зерно) содержится в интервале 0–1 см колонки. Здесь также определена пыльца
Tsuga sp. и Betula sp., не характерная для голоцена. На глубине 30–35 см отмечаются юрские
споры Cyathidites-type. Малочисленность спор и пыльцы не позволяет сделать выводы о
динамике развития растительности. В целом встреченные формы соответствуют современной
растительности о. Врангеля (Петровский, 1978), за исключением пыльцы хвойных деревьев. Их
присутствие объясняется ветровым заносом с материка.
Таким образом, результаты проведенных исследований позволяют сделать следующие
основные выводы:
1. Поверхностные отложения, вскрытые к северо-востоку от о. Врангеля, тонкозернистые,
имеют в целом однородный литологический состав и характеризуются постоянной магнитной
восприимчивостью. Это свидетельствует о спокойной обстановке осадконакопления во время
их образования.
2. Скорость современного осадконакопления в месте отбора керна b16 составляет 0,7 мм/
год, что согласуется со скоростью осадконакопления, определенной другими исследователями.
3. В интервале 0–1 см колонки концентрации биогенных элементов (SiO2биог., Сорг, Nобщ.)
максимальны. Вероятно, это связано с тем, что за последние 14 лет биологическая продуктивность
Чукотского моря возросла.
Отбор донных осадков проведён в рамках российско-американского проекта RUSALCA.
Аналитические работы выполнены при поддержке интеграционного проекта СО РАН и ДВО
РАН № 34.
Литература
Астахов А.С., Колесов Г.М., Дударев О.В., Иванов М. В., Колесник А.Н. Благородные металлы в
донных осадках Чукотского моря // Геохимия. 2010. № 12. С. 1–13.
Гусев Е.А., Андреева И.А., Аникина Н.Ю., Бондаренко С.А., Деревянко Л.Г., Клювиткина Т.С., Поляк
Л.В., Полякова Е.И., Попов В.В., Степанова А.Ю. Стратиграфия позднекайнозойских осадков Чукотского
моря по результатам неглубокого бурения // Геология и геоэкология континентальных окраин Евразии.
Выпуск 1. М.: ГЕОС., 2009. С. 9–103.
Колесник А.Н., Марьяш А.А. Органический углерод в поверхностном слое донных осадков
Чукотского моря и смежных морей // Электронный научный журнал «Исследовано в России». 2011.
С. 15–20.
175
VII Всероссийское литологическое совещание 28-31 октября 2013
Петровский В.В. Географические связи флоры острова Врангеля (в связи с проблемой Берингийской
суши) // Ботанический журнал. 1978. Т. 63. № 5. С. 637–648.
Hahne J., Melles M. Late and post-glacial vegetation and climate history of the south-western Taymyr
Peninsula, central Siberia, as revealed by pollen analysis of a core from Lake Lama // Vegetation History and
Archaeobotany. 1997. № 6. P. 1–8.
Neustadt M.I. On problems and subdivision of the Holocene, especially in USSR // Striae. 1982. № 16.
P. 91–94.
176