НАУКИ О ЗЕМЛЕ
УДК 551.8:56.074.6(211)
ИЗМЕНЕНИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ СЕВЕРО-КАНИНСКОГО РЕГИОНА В ГОЛОЦЕНЕ (ПО ПАЛИНОЛОГИЧЕСКИМ ДАННЫМ)
© 2012 г. О.В. Руденко1, Г.А. Тарасов2
В 2,45-метровой грунтовой колонке донных осадков голоцена Северо-Канинского мегавала изучены ископаемые пыльца и споры, обосновано стратиграфическое расчленение разреза на 5 региональных палинозон, каждая из которых отражает реакцию растительности побережья на глобальные климатические изменения и соответствует определенной последовательной фазе ее трансформации. Улучшение климатической обстановки в раннем голоцене обусловило вытеснение тундровых ландшафтов сосново-березовыми редколесьями. Оптимальные условия установились в регионе в начале атлантического периода, что определило распространение на полуострове Канин елово-ольхово-бере-зовых лесов. Деградация лесов началась в конце атлантики в ответ на изменение климата в сторону похолодания. Намечена определенная связь между составом спорово-пыльцевых спектров и палео-гидрологической ситуацией в водоеме.
Ключевые слова: Баренцево море, Северо-Канинский шельф, спорово-пыльцевой спектр (СПС), спорово-пыльцевая диаграмма (СПД), палинозона, голоцен, климатический оптимум, фазы развития растительности.
ВВЕДЕНИЕ
Донные осадки арктических морей содержат ценные геологические архивы, в которых записана и сохранена информация о неоднократных и значительных трансформациях природных арктических экосистем в плейстоцене и голоцене. Вариации параметров климата влияли на обстановки осадкона-копления во внутренних водоемах и шельфовых арктических морях, границы и объем покровных оледенений, растительный покров, фауну и т.д. Детальное изучение донных осадков арктических морей было начато в связи с организацией бурения и донного пробоотбора в конце 1970 гг. в рамках государственной геологической съемки шельфа масштаба 1 : 1 000 000. В сравнении с соседними морями российского сектора Арктики Баренцево море изучено значительно лучше, но все еще неравномерно по площади, особенно с использованием комплекса биостратиграфических методов. После пионерных работ Е.С. Малясовой, описавшей состав и модель формирования субфоссильных СПС в поверхностном слое донных осадков юго-восточной части Баренцева моря [1-3], были выявлены региональные особенности фоссилизации спор и
1 Орловский государственный университет, 302026, Орёл, ул. Комсомольская, 95; тел. 8 (4862) 77-77-18; e-mail: olrudenko2011@yandex.ru
2 Мурманский морской биологический институт Кольского научного центра РАН, 183010, Мурманск, ул. Владимирская, 17.
пыльцы в осадках других участков Баренцева моря: Мурманского [4, 5] и Приновоземельского мелководий [6], Шпицбергенского шельфа [5, 7], Чёшской губы [8] - и получена добротная методологическая основа, составившая актуалистический базис биостратиграфических исследований и палеоклимати-ческих реконструкций.
К настоящему времени для осадков голоцена палинологические записи различной степени полноты и детальности получены на Мурманском [5, 9-11] и Шпицбергенском шельфе [12], в Печорском море [13, 14] и Чёшской губе [15]; непрерывное осадконакопление в голоцене прослежено по палинологическим диаграммам Кольско-Канинско-го [16] и Южно-Канинского [17] участков шельфа. Региональные корреляции и сопоставление экологической последовательности смены палинозон с общим ходом развития флоры Северной Евразии и подразделениями климатостратиграфической шкалы Блитта-Сернандера позволяют наиболее уверенно и повсеместно в Баренцевоморском регионе выделять маркирующую палинозону, отражающую наиболее благоприятные климатические условия раннеатлантического оптимума. В это время граница леса продвигалась прямо к побережью Баренцева моря: на побережье Мурмана и в Фенноскандии в период между 7,5 и 5,5 тыс. лет назад распространялись елово-березовые лесные сообщества и ольшаники, северная граница которых в настоящее время располагается на 40 км южнее [18-20], а лесотундра юго-восточного побережья заселялась
сосново-березовыми формациями [14, 15]. Изучение датированной радиоуглеродным методом ископаемой древесины свидетельствует о том, что продвижение лесных сообществ к побережью Баренцева моря закончилось между 4,5 и 3,5 тыс. лет тому назад в связи с существенным ухудшением инсоляционной обстановки [21, 22].
В конце 1980-х годов получены первые радиоуглеродные датировки и опубликована биостратиграфическая схема расчленения плейстоцен-голоце-новых отложений юго-восточной части Баренцева моря [23, 24]; позднее, в 1996 г. - схема А.Ю. Шараповой для того же региона [25]. Первые палинологические данные о составе ископаемых спор и пыльцы в донных осадках Шпицбергенского и Западно-Новоземельского шельфов [6, 12] позволили осуществить их корреляцию с отложениями береговых террас и торфяников, обеспеченными абсолютными датировками, и частично устранить разобщенность между береговыми работами и исследованиями на шельфе.
Как показывает приведенный обзор публикаций, Северо-Канинский участок шельфа оставался до сих пор неизученным палеоботаническими методами, а представления о характере трансформации растительного покрова полуострова Ка-нин базировались на данных изучения нескольких разрезов морских террас на его северном побережье в устьях рек Подлей и Мадаха, где в полном объеме представлены отложения нижнего-среднего плейстоцена и стадии МИС-5, а осадки верхнего плейстоцена и начала голоцена размыты [26, 27]. В настоящей работе проанализирована первая для этого шельфового района непрерывная палинологическая запись, полученная при изучении донных осадков, поднятых грунтовой трубкой с глубины 41 м (длина колонки 245 см) (рис. 1). Главная цель исследования состояла в выявлении вариаций таксономического состава СПС по разрезу, а также в палинологическом обосновании стратиграфического расчленения толщи донных осадков и последующей реконструкции изменений природных об-становок осадконакопления. В целях повышения достоверности палеореконструкций наши данные сопоставлены с результатами недавно проведенного на полуострове Канин первого биостратиграфического исследования датированных радиоуглеродным методом озерных осадков [28].
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Материал для исследований получен донным опробованием, проведенным ОАО "Мурманская арктическая геологоразведочная экспедиция" в рамках государственной геологической съемки шельфа
Рис. 1. Обзорная карта с местоположением изученного разреза
масштаба 1:1 000 000. Образцы для анализа ископаемых палиноморф отобраны с интервалом 10 см, навеска составила 50 г. Техническая обработка проведена по общепринятой палинологической методике [29] с использованием соляной кислоты для растворения карбонатов, обработки пирофосфатом натрия, 10%-ным раствором КОН, последующей декантацией дистиллированной водой для удаления пелитовой фракции и экстракцией палиноморф в тяжелой жидкости с удельным весом 2,4.
Исследования под микроскопом осуществлялись при увеличении х400-600. Процентный подсчет произведен от общего числа зарегистрированных зерен пыльцы и спор. Разрез разделен на биостратиграфические зоны (палинозоны) на основании установления руководящих пыльцевых таксонов и анализа количественных изменений в таксономическом составе СПС по разрезу.
ЛИТОЛОГИЯ И СЕЙСМОСТРАТИГРАФИЯ
В пределах современного Баренцевоморского шельфа с толщей голоценовых отложений отождествляется первый сейсмоакустический комплекс, перекрывающий все более древние образования и формирующий покровные, покровно-облекающие тела и тела осадочного выполнения [30]. При глубинах моря менее 100-130 м от нижележащего второго комплекса отделяется несогласной границей, которая нередко опирается на эрозионные врезы. В волновом поле для голоценовых отложений мощ-
ностью более 5 м характерна прозрачная или рит-мичнослоистая запись.
По данным Института океанологии РАН [31] в основании разрезов голоцена повсеместно залегают плотные серые глинистые отложения преборе-ального времени. Наличие в них гравийно-галеч-ного материала объясняется процессами ледового разноса, а выделения гидротроилита свидетельствуют об увеличении доли органического вещества в связи с повышением продуктивности вод [32]. Выше без заметного стратиграфического перерыва залегают розовато-серые глинистые илы трансгрессии фолас (бореал), перекрытые зеленовато-серыми глинистыми илами среднего-позднего голоцена.
На большей части шельфа мощность голоцено-вых отложений не превышает одного метра, однако на некоторых участках, в частности на Канинском и Канино-Колгуевском участках, а также в Печорском море, увеличивается до 5-7 м и более. В изученной части Северо-Канинского мелководья толща морских голоценовых осадков (тН1) представлена зеленовато-серыми опесчаненными пелитами с пятнами гидротроилита, в верхних 45 см - с редкими включениями битой ракуши. От подстилающих ледово-морских отложений стадии финальной дегля-циации она, как правило, отделяется несогласной границей [33]. Вскрытая мощность осадков голоцена в колонке 13 составила 245 см.
РАСТИТЕЛЬНОСТЬ ПОБЕРЕЖЬЯ
Согласно схеме геоботанического районирования северная часть полуострова Канин относится к подзоне северных тундр [34]. В полосе приморских лайд распространена болотная растительность: полярная ива, пушица, осока, ожика, вейник. Для горных тундр Канина кряжа типичны ивняко-во-ерниковые ассоциации, багульник, ягодные кустарнички. Нижние геоморфологические уровни занимают полигональные, мохово-лишайниковые и кочкарные тундры с морошкой, ивняком, горцем змеиным. Южнее, в зоне лесотундры, по долинам рек появляются низкорослые ели и березы, реже - лиственница сибирская. Еще южнее, в подзоне северной тайги, доминируют еловые и елово-березовые сомкнутые леса с островками сосняков, приуроченных к песчаным речным террасам.
РЕЗУЛЬТАТЫ ПАЛИНОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА
Таксономическое разнообразие и вариации общего состава. Зарегистрированные в СПС таксоны принадлежат 12 родам деревьев и кустарников, 16 видам, родам и семействам травянистых расте-
ний, 10 родам и видам споровых растений. В целом СПС сильно обеднены в нижних 100 см разреза (рис. 2)
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.