УДК 551.732+565.393+551.8
КЕМБРИЙ ОСТРОВА БЕННЕТТА (НОВОСИБИРСКИЕ ОСТРОВА)
© 2014 г. М. К. Данукалова*, А. Б. Кузьмичев*, И. В. Коровников**
*Геологический институт РАН, Москва **Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Новосибирск
e-mail: DanukalovaMK@yandex.ru Поступила в редакцию 21.03.2013 г., получена после доработки 13.05.2013 г.
Приведены новые данные о стратиграфии кембрийских отложений одного из наименее изученных островов Восточной Арктики — острова Беннетта, полученные при полевых исследованиях в 2011 г. В разрезе общей мощностью около 500 м выделены четыре литологические толщи, позволяющие проследить эволюцию обстановок осадконакопления: (1) терригенная толща со штормовыми песчаниками; (2) мелководные аргиллиты; (3) лагунные пестроцветные аргиллиты и известняки; (4) черные сланцы. Предложено рассматривать толщи в ранге свит с собственными названиями. Благодаря находкам трилобитов обосновано присутствие на острове всех отделов кембрия. Обилие эндемичных сибирских видов трилобитов свидетельствует о том, что территория острова Беннетта в кембрийское время входила в состав Сибирского континента, а не принадлежала некому экзотическому террейну. Этот вывод подтверждается также синхронностью смены обстановок осадкона-копления, зафиксированных в посвитном расчленении разреза кембрия на острове Беннетта и на северо-востоке Сибирской платформы (Хараулахские горы). Кембрийские отложения перечисленных районов накопились в разных частях единого мелководного бассейна, который, вероятно, протягивался также на Таймыр.
Ключевые слова: Арктика, шельф Восточной Сибири, Новосибирские острова, о. Беннетта, стратиграфия, кембрий, трилобиты, Сибирская платформа.
DOI: 10.7868/S0869592X14040048
ВВЕДЕНИЕ
Остров Беннетта расположен в северной части архипелага Новосибирские о-ва, разделяющего моря Лаптевых и Восточно-Сибирское, и принадлежит группе островов Де Лонга (рис. 1). В его строении участвуют слабодислоцированные морские отложения кембрийского—среднеордовик-ского возраста (мощность около 1500 м) и ранне-меловые внутриплитные базальты (до 380 м). Первые сведения о геологическом строении о. Беннетта получены экспедицией Де Лонга, открывшей остров в 1881 г. (De Long, 1883). Первая геологическая коллекция собрана Э.В. Толлем в 1902 г. (вывезена с острова в 1913 г.), почти все документы исчезли вместе с его экспедицией. После этого кратковременные исследования на острове проводились в 1937 г. М.М. Ермолаевым и П.А. Шумским (Ермолаев, Спижарский, 1947). Единственное систематическое изучение геологии острова осуществлялось в 1956 г. Д.А. Вольно-вым и Д.С. Сороковым (НИИГА) в рамках Государственной геологической съемки масштаба 1 : 1000000. С тех пор систематических работ на острове не проводилось. В 1987 г. его посещал С.С. Драчев, который идентифицировал разрез
кембрия как турбидиты (устное сообщение). Недостаток фактического материала допускает разные интерпретации обстановок образования палеозойских пород, что приводит к неоднозначной трактовке тектонического положения участка шельфа, включающего о. Беннетта. Поскольку геологическое строение острова отличается от строения областей, расположенных южнее, многие исследователи выделяют здесь самостоятельный террейн (Богданов, 2004; Косько, 2007; Drachev, 2011 и др.) либо включают его вместе с большинством островов архипелага в состав более крупного блока, также чуждого для Сибирского континента (Natal'in et al., 1999). Однако существует и другое мнение, согласно которому о. Беннетта, так же как и более южные острова, в палеозое был частью Сибирской платформы (Cocks, Torsvik, 2011).
Присутствие на о. Беннетта пород кембрийской системы установлено руководителем Русской полярной экспедиции Э.В. Толлем, который, однако, объединял под этим названием все нижнепалеозойские отложения острова и считал, что "по геологическому строению остров Беннет-та является продолжением Средне-Сибирского
Рис. 1. Географическое положение района исследований. Рамкой обведен остров Беннетта. Звездочкой показано положение разреза кембрия Хараулахских гор (хр. Туора-Сис).
плоскогорья" (Толль, 1904). Им собрана коллекция трилобитов (отпечатки и ядра в сланцах), среди которых позднее Г. Холмом и Х. Вестергардом было определено 11 видов, и брахиопод, принадлежащих трем родам (Holm, Westergaard, 1930). Вся фауна отвечает верхней части среднего кембрия (на Сибирской платформе характерна для майского яруса), преобладают сибирские виды. Собственно, это послужило единственным критерием корреляции разрезов кембрия о. Беннетта и Сибири в работе (Cocks, Torsvik, 2011).
Д.А. Вольновым и Д.С. Сороковым в 1956 г. дополнительно выявлены отложения с фауной ам-гинского возраста. Этими геологами кембрийские породы описаны как зеленовато-серые аргиллиты с редкими прослоями окварцованных известняков (Вольнов, Сороков, 1961). В 90—270 м от видимого основания разреза появляются прослои алевролитов. Выше количество алевролитов увеличивается. Общая мощность кембрия оценена в 500—520 м. Этим, по сути, исчерпывается полученная Д.А. Вольновым и Д.С. Сороковым информация о строении разреза кембрия. Если среднекембрийский возраст пород средней части разреза фаунистически обоснован, то принадлежность верхней части разреза к верхнему отделу системы лишь предполагалась.
В 2011 г. комплексные геологические исследования на острове Беннетта были проведены А.Б. Кузьмичевым и М.К. Данукаловой. В резуль-
тате этих работ получены существенно более полные данные о строении разреза кембрия и его палеонтологической характеристике. Определения трилобитов выполнены И.В. Коровниковым.
СТРОЕНИЕ РАЗРЕЗА И УСЛОВИЯ ОСАДКОНАКОПЛЕНИЯ
Отложения кембрийского возраста обнажены на южном берегу острова (рис. 2). Наилучшие выходы слагают почти непрерывный клиф протяженностью 3 км к западу от главного ледника Зее-берга. Эти выходы соответствуют ядерной части и западному крылу пологой антиклинали. Самые высокие горизонты кембрийского разреза обнажены восточнее, в низком обрыве на участке берега между малым ледником Зееберга и западным окончанием пляжа вблизи устья р. Четыре ящика. Большая часть этого обрыва круглогодично скрыта многолетним снежником, и для изучения доступны только фрагменты разреза над ним.
Снизу вверх в разрезе кембрия нами выделены четыре литологические толщи (рис. 3): (1) слан-цево-песчаниковая (мощность 100 м), (2) глинистая (160 м), (3) пестроцветная глинисто-карбонатная (130 м), (4) черносланцевая (не менее 100 м). Отложения нижних двух толщ кембрия обнажены в непрерывном береговом обрыве между главным (западным) ледником Зееберга и Зеленой долиной (рис. 2). Переход от второй (глинистой) к третьей (карбонатной) толще виден в восточной части Зеленой долины (точки 202, 260 на рис. 4), основная же часть долины сложена пестроцветной карбонатной толщей кембрия. Ее верхние горизонты и значительная часть четвертой (черно-сланцевой) толщи обнажены в клифе к западу от точки 149 (самый западный выход кембрия на рис. 2). Верхи разреза кембрия изучены в другой части острова, к западу от устья р. Четыре ящика (рис. 2). Кроме перечисленных выходов, на южном берегу о. Беннетта обнаружено еще четыре локальных обнажения кембрийских пород, расположенных между главным и малым ледниками Зееберга и восточнее последнего (рис. 2). В них вскрыты фрагменты разреза второй и третьей толщ.
Мы предлагаем три верхние выделенные толщи рассматривать в ранге свит, а указанные выше разрезы считать их стратотипами. Все свиты выделяются впервые. Они связаны друг с другом постепенным переходом. Необходимо отметить, что отложениям кембрия о. Беннетта уже присваивалось собственное название: зеебергская толща (Решения..., 2009); однако под ним объединяли все кембрийские породы острова, описанные как толща "относительно монотонных по вещественному составу открыто-морских флишоидных отложений" (Решения., 2009, с. 46) среднего-верхнего кембрия мощностью более 500 м. В свете
новых данных, приведенных в настоящей работе, нам кажется такое название не правомерным. Было бы уместно сохранить его за нижней толщей кембрия (в нашей номенклатуре). Преимущественно эту часть разреза видели Д.А. Вольнов и Д.С. Сороков, на основании описания которых была позже выделена зеебергская толща. Однако Стратиграфический кодекс это запрещает (Стратиграфический..., 2006, статья XII. 9), поэтому мы именуем нижнюю толщу кембрия сланцево-пес-чаниковой.
Сланцево-песчаниковая толща
Нижняя толща кембрия сложена преимущественно двумя типами пород: заметными, как правило, линзовидными, пластами массивного песчаника, разделенными темными рассланцо-ванными пачками переслаивания песчаника, алевролита и аргиллита. Встречаются единичные прослои гравелита и конгломерата. В составе толщи выделено 10 литологических пачек (рис. 5). Нижние пять из них промерены рейкой на обнажении, на этот интервал построена детальная колонка (рис. 5, врезка). Ниже приведено описание разреза снизу вверх.
Пачка 1. Часть разреза с наиболее мощными пластами светлого песчаника. Строение этой пачки рассмотрено более подробно, так как она демонстрирует большинство признаков, характерных для нижней толщи кембрия. Визуально в обнажении четко выделяются светлые линзы и линзовидные прослои средне-крупнозернистых, существенно кварцевых песчаников мощностью в дециметры и темные относительно тонкообломочные интервалы (рис. 6). Последние сложены частым переслаиванием алевролитов, темных разнозернистых песчаников и аргиллитов либо достаточно однородной глинисто-песчаной породой. В этих темных интервалах разреза также присутствуют маломощные (миллиметры—сантиметры) линзовидные прослои более светлых песчаников. На некоторых уровнях отмечена биотурбация (рис. 7). Линзовидные слои массивного светлого песчаника характеризуются вздутиями и пережимами. Выпуклые части линз могут быть обращены как в сторону кровли, так и в сто-
Рис. 2. Упрощенная геологическая карта фрагмента южного берега о. Беннетта, в пределах которого распространены кембрийские отложения. На врезке показано расположение участка.
1—4 —
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.