СТРАТИГРАФИЯ. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КОРРЕЛЯЦИЯ, 2004, том 12, № 2, с. 72-89
УДК 561.261.564:551.782(565.518)
НАЧАЛО ФОРМИРОВАНИЯ МЕЖОКЕАНИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ ПАЦИФИКИ И АРКТИКИ ЧЕРЕЗ БЕРИНГОВ ПРОЛИВ В НЕОГЕНЕ
© 2004 г. А. Ю. Гладенков*, Ю. Б. Гладенков**
* Институт литосферы окраинных и внутренних морей РАН, Москва ** Геологический институт РАН, Москва Поступила в редакцию 07.10. 2002 г.
Новые данные по диатомеям, моллюскам и магнитостратиграфии неогена Северной Пацифики и ее обрамления показывают, что первое открытие Берингова пролива произошло в самом конце позднего миоцена - возможно, начале плиоцена. Рассматривается стратиграфическое положение первых мигрантов арктического происхождения в Пацифике и тихоокеанского происхождения в арктических разрезах. Анализируются возможные причины, приведшие к открытию пролива (тектонические, эв-статические), и освещаются следствия этого события: направленность межокеанических миграций морской биоты, изменение океанической циркуляции, смена темпа продуктивности планктонных групп и пр.
Ключевые слова. Неоген, Берингов пролив, диатомеи, моллюски, межокеанические связи, миграции биоты.
ВВЕДЕНИЕ
Неогеновой истории Берингова пролива посвящена сравнительно большая литература. Первые работы на эту тему относятся в основном к 60-70-м годам прошлого века (Durham, MacNeil, 1967; Einarsson et al., 1967; Strauch, 1970, 1972; MacNeil, 1973; Эйнарсон, Ю. Гладенков, 1973; Ю. Гладенков, 1974, 1976, 1978 и др.). Именно в это время появились новые данные по кайнозою Исландии и Северной Атлантики. Вторая "волна" работ охватывает конец 70-х - 90-е годы, когда были собраны более детальные, чем раньше, материалы по неогену Камчатки, Японии и Аляски (Allison, 1978; Ю. Гладенков и др., 1991; Y. Gladenkov et al., 1991; Suzuki, Akamatsu, 1994 и др.). Наконец, третий информационный этап пришелся на рубеж прошлого и нашего столетия, когда, в частности, были переизучены разрезы Аляски (Marincovich, A. Gladenkov, 1999, 2001; Marincovich, 2000; Marincovich et al, 2002; A. Gladenkov et al., 2002 и др.). Естественно, что в течение 35-40 последних лет взгляды на неогеновую историю пролива (и, прежде всего, на время его первого открытия) несколько менялись, однако сущность проблем в целом сохраняется до сего времени.
В 1995 г. один из авторов опубликовал статью о семи достаточно решенных и шести нерешенных проблемах, связанных с историей палео-Бе-рингова пролива (Y. Gladenkov, 1995). Сейчас, почти через 10 лет, можно вернуться к их обсуждению и внести определенные коррективы в модель геологического развития пролива. За про-
шедшее время появились новые данные, проливающие свет на эти вопросы. В первую очередь, это данные по диатомовым, а также моллюскам и магнитостратиграфии неогена Камчатки, Аляски и Японии. Они позволяют на более достоверной, чем раньше, основе значительно уточнить возраст и корреляцию многих формаций, развитых в Северотихоокеанском регионе. В свою очередь, эти стратиграфические разработки помогают с большой достоверностью определить время появления в разрезах Пацифики характерного комплекса моллюсков с Ав1аПе, который, как представляется многим геологам, проник в северную часть Тихого океана из Арктики в момент первого открытия Берингова пролива. В качестве сходного маркера открытия пролива долгие годы принималось появление в неогене Северной Атлантики комплекса моллюсков с Бегпрев §гоеп1апёюш, который связывается своим происхождением с Па-цификой.
Помимо новых региональных материалов, появились также свежие данные по пересмотру возрастных привязок общих зональных и палеомаг-нитных шкал (Ве㧧геп е! а1., 1995 и др.), что отразило современное понимание положения границ неогеновых ярусов и зон, избавив в этом отношении от разночтений в трактовке возраста тихоокеанских толщ, имевших место в прошлые годы. Это, кстати, потребовало пересмотра ряда возрастных определений отдельных стратиграфических уровней, что внесло соответствующие коррективы в прошлые корреляции (в частности, некоторые уровни в известном карагинском разрезе Се-
-г 75°
Северный Ледовитый океан
170° в.д. 180
170° з.д. 160°
Рис. 1. Расположение разрезов неогена с древнейшими А$1аг1е (черные кружки) в Северотихоокеанском регионе 1-4 - разрезы: 1 - п-ов Аляска; 2 - Анадырская впадина (Чукотка); 3 - о. Карагинский (Северо-Восточная Камчатка); 4 - о. Хоккайдо (Северная Япония).
веро-Восточной Камчатки пришлось поправить на 0.5 млн. лет). Наконец, появились геологические данные, которые позволили с новых позиций более точно, чем раньше, скоррелировать различные события прошлого (тектонические, климатические, биологические) как в Северо-Западной, так и Северо-Восточной Пацифике.
Современный Берингов пролив как соединение двух океанов
В настоящее время через Берингов пролив осуществляется водообмен между двумя океанами - Тихим и Северным Ледовитым (рис. 1). При этом через пролив происходит своеобразная "перекачка" тихоокеанских вод в Арктический бассейн со скоростью, которая оценивается в пределах 106-156 м3/сек (Shaffer, Bendtsen, 1994; Reason, Power, 1994). Здесь имеется достаточно крупное
течение, которое, в основном, направлено с юга на север, и лишь в западной части пролива отмечено небольшое встречное течение. Несмотря на то, что по сравнению с другими межокеаническими проливами Берингов имеет сравнительно небольшие размеры (протяженность - 96 км, наименьшая ширина - 86 км, глубина - около 50 м), через него ежегодно только из Тихоокеанского бассейна в Чукотское море в виде взвеси выносится около 50 млн. тонн терригенного вещества и 60 млн. тонн биогенного (Павлидис, 1982). Последнее в виде створок диатомей участвует в осадочном процессе и в количественном отношении составляет около 10% от общей массы. Это определяет высокое содержание биогенного кремнезема в донных осадках Чукотского моря и отличает их от осадков остальных арктических морей (Павлидис, Щербаков, 2000). Помимо большого значения, которое имеет Берингов пролив для
океанической циркуляции и седиментационных процессов, велика его роль в развитии биоты северных широт, так как именно через него происходит обмен морских комплексов Северотихоокеанского и Арктического бассейнов. Обращает на себя внимание тот факт, что миграции морских ассоциаций имеют асимметричный характер, с преобладающим направлением с юга на север. Таким образом, современный Берингов пролив может с полным основанием считаться одним из "проходов", которые соединяют Тихий океан с другими морскими бассейнами.
Геологическая история пролива
Изучение древней истории формирования и развития Берингова пролива проводится геологами уже несколько десятилетий. Эти исследования показали, что в течение примерно 100 млн. лет, начиная с альбского века раннемеловой эпохи, Евразия и Северная Америка представляли собой единый суперконтинент, соединявшийся сухопутным "Беринговым мостом" (МайпсоуюИ е! а1., 1990 и др.). Через Берингию, или сушу, существовавшую в этом районе, шла миграция наземных животных и растений из Старого Света в Новый и в противоположном направлении, что находит отражение в геологической летописи. Вместе с тем, известно, что в начале кайнозоя - палеогене и частично неогене, морские биоты северной части Тихого и Арктического океанов в целом развивались изолированно друг от друга, т.е., по существу, на самом севере Пацифики существовал гигантский морской залив, и только когда произошло открытие пролива, видимо, в неогеновое время, в распространении морских и наземных организмов высоких широт Северного полушария в целом обозначились значительные изменения. Это событие, с одной стороны, привело к первому взаимному обмену морских фаун и флор между Тихим и Арктическим бассейнами, а с другой - к появлению препятствия на пути миграций наземных комплексов Евразии и Северной Америки. Вслед за этим, Берингов пролив, однако не оставался открытым постоянно: на основе палеонтологических данных зафиксированы периодические моменты его закрытия и открытия на протяжении последних 4.4 млн. лет. При этом анализ данных, полученных к середине 90-х годов прошлого столетия, показал, что в интервале 4.42.0 млн. лет назад (ранний - поздний плиоцен) наиболее обоснованно отмечаются три периода, когда пролив был открыт, и через него шли межокеанические миграции моллюсков (У. в1аёепк-оу, 1995) (здесь и далее все возрастные датировки приведены в соответствии с геохронологической шкалой У. Бергрена и др. - Бе^геп е! а1., 1995). С другой стороны, периоды открытия пролива чередовались с периодами его закрытия, о кото-
рых свидетельствуют миграции наземных организмов между Азией и Америкой (Y. Gladenkov, 1995). Неоднократное закрытие пролива было также в четвертичное время, и только около 13 тысяч лет назад пролив окончательно принял свой нынешний вид. Однако, как отмечалось, ряд проблем, касающихся истории развития связей Тихого и Северного Ледовитого океана, оставался до конца не выясненным. К ним, в частности, относятся вопросы о точном времени появления первой межокеанической связи, причинах ее появления, а также особенностях характера миграций морских организмов и изменениях направленности таких миграций во времени. Полученные в последние годы результаты позволяют пролить свет на решение некоторых из них.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
Новые данные по возрасту первого открытия Берингова пролива
Положение остатков Astarte в неогеновых разрезах Северо-Восточной Азии
Время возникновения первой связи между океанами, имевшей огромное значение для развития биотических сообществ аркто-бореальной области, несмотря на накопленные в последние 3540 лет материалы и данные, до последнего времени оставалось точно не выясненным. Правда, в 1960-1990-е годы исследователями разных стран (прежде всего, России и США) делались серьезные попытки решить этот вопрос. В целом, оценки возраста первого появления пролива варьировали в пределах от 3.6 до 4.4 млн. лет назад (хотя допускались и более древние датировки). Как говорилось выше, эти выводы основывались, прежде всего, на датировании появления неогеновых моллюсков тихоокеанского происхождения в
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.