Введение к работе
Актуальность темы. Центрально-арктические равнины - наименее геологически изученная часть Западной Сибири. Освоение расположенных здесь крупнейших месторождений углеводородов требует развития территориальной инфраструктуры. Для этого нужны надежные данные о геологическом строении верхней части осадочного чехла, непосредственного субстрата любой хозяйственной деятельности. Мощность четвертичных отложений на севере Западной Сибири по данным бурения достигает 350 м. Однако на Гыданском и Тазовском п-овах не было описано ни одного стратотипического или опорного разреза четвертичных отложений. Классические, лучше всего изученные страторайоны расположены по периферии Западно-Сибирской равнины, в низовьях Оби и Енисея. Созданные на их основе местные и региональная стратиграфические схемы не обеспечивают корреляцию четвертичных толщ на обширных пространствах центральной части севера величайшей равнины.
С севером Западной Сибири связаны главные загадки истории позднего плейстоцена арктической Евразии, которые являются объектом многолетних усилий многих международных коллективов. Оставалось неясным количество и качество ледниковых экспансий и морских трансгрессий на территорию современной западносибирской суши в позднечетвертичное время.
Объектом исследования послужили выходящие на дневную поверхность четвертичные образования мощностью до 100 м в арктической части западно-сибирского осадочного бассейна площадью около 0,5 млн. кв. км. Предмет исследования составляют стратиграфия этих образований и их корреляция с соседними районами севера Западной Сибири.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является создание местной стратиграфической схемы верхнего неоплейстоцена центральной части западно-сибирской Арктики и реконструкция этапов и условий осадконакопления с конца среднего неоплейстоцена до начала голоцена.
Для ее достижения были поставлены следующие задачи:
Морфолитостратиграфическое расчленение видимой части разреза четвертичных отложений на основе полевого анализа седиментационных текстур, фаций и характера контактов между осадочными телами.
Корреляция местной колонки верхнего неоплейстоцена со стратиграфическими схемами соседних районов с помощью геохронометрических, палеоклиматиче-ских и палеонтологических данных.
Реконструкция основных историко-геологических событий позднего неоплейстоцена центральной части западносибирской Арктики.
Научная новизна. Предложена первая местная стратиграфическая схема видимой (выходящей на дневную поверхность) части покрова четвертичных отложений для центральной части севера Западной Сибири. Впервые в Западной Сибири морские отложения двух трансгрессий геохронометрически скоррелированы с глобальным повышением уровня мирового океана во время морской изотопной стадии (МИС) 5. Установлены взаимоотношения между осадочными толщами, отражающими основные палеоклиматические события района. На базе многочисленных радиометрических данных, а именно дат, полученных методами оптически стимулированной люминесценции (ОСЛ) и радиоуглеродным, впервые проведена корреляция местных страто-нов и этапов поздненеоплейстоценовой истории со стратонами и событиями соседних районов, а также с глобальными климатическими ритмами.
Теоретическое и практическое значение. Полученные результаты продвигают вперед понимание новейшей геологической истории арктических побережий. Впервые описанные местные стратиграфические подразделения предлагаются в состав региональной стратиграфической схемы Западно-Сибирской равнины и для легенд геологических карт. Разработана ранее не применявшаяся в Сибири методика анализа осадочных текстур и их сочетаний с целью генетической интерпретации и корреляции четвертичных отложений. Седиментологический анализ литофациальных особенностей плейстоценовых пород вместе с обширной фотодокументацией могут лечь в основу атласа осадочных текстур и структур четвертичных образований севера Западной Сибири.
Основные защищаемые положения.
Отложения верхней части среднего неоплейстоцена и верхнего неоплейстоцена центральной части западно-сибирской Арктики сформировались за пять последовательных этапов осадконакопления: 1) среднеплейстоценового покровного оледенения с обширным подпрудным водоемом у фронта ледника; 2) максимальной для позднего неоплейстоцена трансгрессии моря с бореальной фауной (нямсинская и паютинская свиты); 3) второй морской трансгрессии с аркто-бореальной фауной (зве-ревская свита); 4) покровного оледенения к северу от Гыданской гряды (льдистые морены и юрибейская свита); 5) перигляциального этапа с преобладанием субаэральной обстановки осадконакопления.
Морские нямсинская и паютинская свиты являются главным стратиграфическим репером в центральной части западно-сибирской Арктики и примерно синхронны малохетскому аллювию и каргинским морским слоям низовий Енисея, шурыш-карскому торфянику и пяк-яхинскому аллювию Нижней Оби. Вышележащий ледниковый комплекс п-ова Гыдан вместе с юрибейской свитой коррелируется с сангом-панскими подпрудно-озерными осадками на Нижней Оби, верхними моренами Ямала и заполярного Енисея.
Выходящие на дневную поверхность четвертичные отложения центральной части западно-сибирской Арктики по данным геохронометрии и согласно палеокли-матическому сигналу имеют возраст следующих ступеней общей шкалы: а) нижний ледниковый комплекс - 6 ступени среднего неоплейстоцена, б) перекрывающие морские свиты - 1 ступени верхнего неоплейстоцена, в) морены и юрибейская свита вод-ноледниковох осадков п-ова Гыдан - 2 ступени верхнего неоплейстоцена, г) озерные осадки и аллювий III террас с трупами мамонтов - 3 ступени, д) льдистый лессовидный покров и аллювий II террас - 4 ступени верхнего неоплейстоцена.
Фактическая основа работы. Диссертация основана на личных геологических наблюдениях автора в ходе 10 полевых сезонов 2000-2009 гг. Полевые работы выполнялись по планам российско-норвежских научно-исследовательских проектов PECHORA (Paleo Environment and Climate History of the Russian Arctic - Палеоланд-шафты и климатическая история Русской Арктики) и ICEHUS (Ice Age development and Human Settlement in northern Eurasia - История ледникового периода и расселения человека на севере Евразии), финансированных Норвежским Советом по науке.
Апробация работы. Результаты исследований обсуждались на девяти международных и шести всероссийских совещаниях: в рамках программы Европейского Научного Фонда «Четвертичные обстановки на севере Евразии» (QUEEN): Швейцария, 2002, Дания, 2004; на совещаниях по программе «Арктический Палеоклимат и его Экстремумы» (APEX): Англия, 2008, Дания, 2009, Исландия, 2010; на Всероссийских совещаниях по изучению четвертичного периода: Сыктывкар, 2005, Москва,
2007, Новосибирск, 2009; на совещании «Геологи XXI века», Саратов, 2004; на международном рабочем совещании «Проблемы корреляции плейстоценовых событий на Русском Севере», Санкт-Петербург, 2006; на 33 Международном Геологическом Конгрессе, Осло, 2008; на XLII Тектоническом совещании «Геология полярных областей Земли», Москва, 2009; на генеральной ассамблее Европейского Союза Наук о Земле, Вена, 2009; на конгрессе Американского Геофизического Союза, США, 2009; на Всероссийской научной конференции «Марковские чтения 2010 года» в Москве.
Некоторые результаты описанных ниже исследований использованы при составлении листа R-41-XXXV, XXXVI Государственной геологической карты Российской Федерации масштаба 1:200 000.
Публикации. По теме диссертации опубликована 21 работа, 5 из которых - в рецензируемых научных журналах, входящих в перечень ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы общим объемом 174 страницы, проиллюстрирована 85 авторскими рисунками и фотографиями, содержит 4 внутритекстовые таблицы. Список литературы включает 168 названий.
