References

aari

Проблемы Арктики и Антарктики

Arctic and Antarctic Research

0555-26482618-6713

Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт

10.30758/0555-2648-2020-66-3-381-395

aari-296

Research Article

ГЕОЛОГИЯ И ГЕОФИЗИКА

GEOLOGY AND GEOPHYSICS

Особенности распределения псефитового материала в верхнечетвертичных отложениях северной части Баренцева моря

Features of the coarse clasts (psephites) distribution in the Upper Quaternary sediments of the northern Barents Sea

Крылов

А. А.

Krylov

A. A.

Санкт-Петербург

St. Petersburg

akrylow@gmail.com

Малышев

С. А.

Malyshev

S. A.

Санкт-Петербург

St. Petersburg

Богин

В. А.

Bogin

V. A.

Санкт-Петербург

St. Petersburg

Захаров

В. Ю.

Zakharov

V. Yu.

Санкт-Петербург

St. Petersburg

Гусев

Е. А.

Gusev

E. A.

Санкт-Петербург

St. Petersburg

Макаров

А. С.

Makarov

A. S.

Санкт-Петербург

St. Petersburg

ФГБУ «ВНИИОкеангеология»; Санкт-Петербургский государственный университет, Институт Наук о Земле; ГНЦ РФ Арктический и антарктический научно-исследовательский институтРоссияFGBU VNIIOkeangeologia; St. Petersburg State University, Institute of Earth Sciences; State Scientific Center of the Russian Federation Arctic and Antarctic Research InstituteRussian Federation

ФГБУ «ВНИИОкеангеология»РоссияFGBU VNIIOkeangeologiaRussian Federation

ГНЦ РФ Арктический и антарктический научно-исследовательский институтРоссияState Scientific Center of the Russian Federation Arctic and Antarctic Research InstituteRussian Federation

2020

29092020

663381395

2020

Крылов А.А., Малышев С.А., Богин В.А., Захаров В.Ю., Гусев Е.А., Макаров А.С.

Krylov A.A., Malyshev S.A., Bogin V.A., Zakharov V.Y., Gusev E.A., Makarov A.S.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://www.aaresearch.science/jour/article/view/296

В работе приведена характеристика псефитового (донно-каменного) материала, отобранного в северной части желоба Франц-Виктория в экспедиции «Трансарктика-2019». Показано, что основная масса псефитов представлена неокатанными или плохоокатанными разностями. Преобладают изометричные и уплощенные формы обломков. Петрографический состав преимущественно карбонатный (известняки и доломиты) и песчаный. Основной механизм доставки псефитов — айсберговый разнос в период последней дегляциации на рубеже плейстоцен-голоцен. Источниками айсбергов являлись Земля Франца-Иосифа и район островов Белый — Виктория. Породы Земли Франца-Иосифа представлены, главным образом, меловым габбро-базальтовым комплексом и триасовыми песчаниками и алевролитами. На западе изученной площади (район островов Белый — Виктория) залегают верхнепалеозойские терригенные и карбонатные породы, а также протерозойские метаморфиты. Айсберги из обоих источников направлялись на север в сторону котловины Нансена через желоб Франц-Виктория, причем айсберги со стороны Земли Франца-Иосифа практически не доходили до западного борта желоба.

The paper presents the characteristics of the coarse clasts (psephites, larger than 1 cm) sampled in the northern part of the Franz Victoria Trough (Barents Sea) during the “Transarktika-2019” expedition. The studied sedimentary section was formed during the transition from the last deglaciation environments to the marine Holocene settings. The amount of psephites in deglacial sediments is much higher than the one in Holocene sediments. The petrographic composition of the psephites, their roundness (according to Waddell and Khabakov classifications) and shape (according to Zingg classification) were studied in detail. It is shown that the majority of psephites is represented by non-rounded or poorly rounded varieties. Isometric and disc-type shapes are predominating among coarse clasts. Isometric psephites prevail in “deglacial sediments”, while disc-shaped, bladed, and rodlike, as a rule, are current in marine Holocene sediments. The petrographic composition of psephites is mostly represented with carbonate (limestone and dolomite) and sandstones. The amount of carbonates increases from the Holocene to the deglacial part of the sediment section. Other rocks found in smaller quantities are represented by quartzites, cherts, shales, basalts, crystalline schists, gneisses, granites, pyrite. During the last deglaciation at the Late Pleistocene the iceberg rafting was the main mechanism of psephites delivery to the sampling points. The major sources of the icebergs were Franz Josef Land and the Belyi — Victoria Islands region. Rocks of Franz Josef Land are represented mainly by Cretaceous gabbro-basalt complex and Triassic sandstones and siltstones. Upper Paleozoic terrigenous and carbonate rocks, as well as Proterozoic metamorphites, occur in the west of the studied area (the area of the Belyi — Victoria Islands). The results of studying the petrographic composition of psephites allow us to conclude that during the last deglaciation icebergs from both sources were heading north towards the Nansen Basin through the Franz Victoria Trough. Both streams of icebergs failed to reach the opposite sides of the Franz Victoria Trough, mixing with each other approximately in the axial part of the trough and leaving it in northern directions.

айсберговый разносБаренцево моредегляциацияжелоб Франц-Викторияпсефиты

Barents Seacoarse clastsdeglatiationFranc-Victoria Troughiceberg rafting

Работа поддержана субсидией Минобрнауки России (RFMEFI61619X0108).

This work was funded by a subsidy from the Ministry of Education and Science of Russia (RFMEFI61619X0108).

References1

Гусев Е.А. Камни на дне Северного Ледовитого океана // Природа. 2014. № 8. С. 31 — 38.

Gusev E.A. Stones at the bottom of the Arctic Ocean. Priroda. Nature. 2014, 8: 31 — 38. [In Russian].

Гусев Е.А., Лукашенко Р.В., Попко А.О., Рекант П.В., Миролюбова Е.С., Пяткова М.Н. Новые данные о строении склонов подводных гор поднятия Менделеева (Северный Ледовитый океан) // Доклады Академии наук. 2014. Т. 455. № 2. С. 184 — 188.

Gusev E.A., Lukashenko R.V., Popko A.O., Rekant P.V., Mirolubova E.S., Pyatkova M.N. New data on the structure of the seamounts slopes at the Mendeleev Ridge. Doklady Akademii Nauk. Proc. of the Academy of Sciences. 2014, 455 (2): 184 — 188. [In Russian].

Дибнер В.Д. Морфоструктура шельфа Баренцева моря. Л.: Недра, 1978. 211 с.

Dibner V.D. Morfostruktura shel'fa Barenceva morja. Morphostructure of the Barents Sea shelf. Leningrad: Nedra, 1978: 211p. [In Russian].

Кабаньков В.Я., Андреева И.А., Иванов В.Н., Петрова В.И. О геотектонической природе системы центрально-арктических морфоструктур и геологическое значение донных осадков в ее определении // Геотектоника. 2004. № 6. С. 33 — 44.

Kaban'kov V.Y., Andreeva I.A., Ivanov V.N., Petrova V.I. The geotectonic nature of the Central Arctic morphostructures and geological implications of bottom sediments for its interpretation. Geotectonica. 2004, 38 (6): 430 — 442. [In Russian].

Морозов А.Ф., Петров О.В., Шокальский С.П., Кашубин С.Н., Кременецкий А.А., Шкатов М.Ю., Каминский В.Д., Гусев Е.А., Грикуров Г.Э., Рекант П.В., Шевченко С.С., Сергеев С.А., Шатов В.В. Новые геологические данные, обосновывающие континентальную природу области ЦентральноАрктических поднятий // Региональная геология и металлогения. 2013. № 53. С. 34 — 55.

Morozov A.F., Petrov O.V., Shokalskiy S.P. Kashubin S.N., Kremeneckiy A.A., Shkatov M.Yu., Kaminskiy V.D., Gusev E.A., Grikurov G.E., Rekant P.V., Shevchenko S.S., Sergeev S.A., Shatov V.V. New geological data substantiating the continental nature of the region of the Central Arctic uplifts. Regional'naja geologija i metallogenija. Regional geology and metallogeny. 2013, 53: 3 4— 55. [In Russian].

Rekant P., Sobolev N., Portnov A., Belyatsky B., Dipre G., Pakhalko A., Kaban’kov V., Andreeva I. Basement segmentation and tectonic structure of the Lomonosov Ridge, Arctic Ocean: Insights from bedrock geochronology // J. Geodynamics. 2019. V. 128. P. 38 — 54.

Крылов А.А., Гусев Е.А., Миролюбова Е.С., Черных А.А. Геологическое и палеоокеанологическое значение псефитового материала из меловых-кайнозойских отложений приполюсной части хребта Ломоносова // Проблемы Арктики и Антарктики. 2018. Т. 64. № 2. С. 182 — 199.

Krylov A.A., Gusev E.A., Mirolubova E.S., Chernykh A.A. Geological and paleooceanological significance of psephite from the Cretaceous-Cenozoic deposits from the near-pole part of the Lomonosove ridge. Problemy Arktiki i Antarktiki. Arctic and Antarctic Research. 2018, 64 (2): 182 — 199. [In Russian].

Taldenkova E., Bauch H.A., Gottschalk J., Nikolaev S., Rostovtseva Yu., Pogodina I., Ovsepyan Ya., Kandiano E. History of ice-rafting and water mass evolution at the northern Siberian continental margin (Laptev Sea) during Late Glacial and Holocene times // Quaternary Sci. Rev. 2010. V. 29. P. 3919 — 3935.

Lisitzin A.P. Sea-ice and iceberg sedimentation in the ocean. Recent and past. Heidelberg, Berlin: Springer-Verlag, 2002. 564 p.

Lisitzin A.P. Sea-ice and iceberg sedimentation in the ocean. Recent and past. Heidelberg, Berlin: Springer-Verlag, 2002: 564 p.

Nürnberg D., Wollenburg I., Dethleff D., Eicken H., Kassens H., Letzig T., Reimnitz E., Thiede J. Sediments in Arctic sea ice: Implications for entrainment, transport and release // Marine Geology. 1994. V. 119. P. 185 — 214.

Stein R. Arctic Ocean sediments: processes, proxies, and paleoenvironment. Elsevier Science, 2008. 608 p.

Stein R. Arctic Ocean sediments: processes, proxies, and paleoenvironment. Elsivier Science, 2008: 608 p.

Левитан М.А., Нюрнберг Д., Штайн Р., Кассенс Х., Васнер М., Шелехова Е.С. О роли криозолей в накоплении современных донных осадков Северного Ледовитого океана // Доклады Академии наук. 1995. Т. 344. № 4. С. 506 — 509.

Levitan M.A., Nurnberg D., Stein R., Kassens H., Wahsner M., Shelekhova E.S. On the role of cryosols in the accumulation of modern bottom sediments of the Arctic Ocean. Doklady Akademii Nauk. Proc. of the Academy of Sciences. 1995, 344 (4): 506 — 509. [In Russian].

Маслов А.В., Шевченко В.П., Бобров В.А., Белогуб Е.В., Ершова В.Б., Верещагин О.С., Хворов П.В. Минералого-геохимические особенности осадочного материала льдов некоторых районов Арктики // Литология и полезные ископаемые. 2018. № 2. С. 121 — 141.

Maslov A.V., Shevchenko V.P., Bobrov V.A., Belogub E.V., Ershova V.B., Vereshchagin O.S., Khvorov P.V. Mineralogical-geochemical features of ice-rafted sediments in some Arctic regions. Lithology and Mineral Resources. 2018, 53: 110 — 129.

Мельников И.А., Зезина О.Н. Донные животные на льду центральной Арктики // Природа. 2010. № 6. С. 43—47.

Melnikov I.A., Zezina O.N. Bottom animals on the ice of the central Arctic. Priroda. Nature. 2010, 6: 43 — 47. [In Russian].

Шевченко В.П., Лисицын А.П., Харин Г.С. и др. Перенос осадочного материала в центральной Арктике айсбергами // Геология морей и океанов: Тезисы докладов XV Международной школы морской геологии. М.: ГЕОС, 2003. Т. 1. С. 63 — 64.

Shevchenko V.P., Lisitzin A.P., Kharin G.S., Haas Ch., Thiede J., Stein R., Spielhagen R.E., Taldenkova E.E. Sediment transport in the central Arctic by icebergs. Geology of seas and oceans: Proceedings of XV International Conference on Marine Geology. Moscow: GEOS, 2003, 1: 63 — 64. [In Russian].

Jakobsson M., Andreassen K., Bjarnadóttir L.R., Dove D., Dowdeswell J.A., England J.H., Funder S., Hogan K., Ingólfsson O., Jennings A., Larsen N.K., Kirchner N., Landvik J.Y., Mayer L., Mikkelsen N., Möller P., Niessen F., Nilsson J., O'Regan M., Polyak L., Nørgaard-Pedersen N., Stein R. Arctic Ocean glacial history // Quaternary Science Reviews. 2014. V. 92. P. 40 — 67.

Niessen F., Hong, J.K., Hegewald A., Matthiessen J., Stein R., Kim H., Kim S., Jensen L., Jokat W., Nam S.-I., Kang S-H. Repeated Pleistocene glaciation of the East Siberian continental margin // Nature Geoscience. 2013. V. 6. P. 842 — 846.

Niessen F., Hong J.K., Hegewald A., Matthiessen J., Stein R., Kim H., Kim S., Jensen L., Jokat W., Nam S.-I., Kang S-H. Repeated Pleistocene glaciation of the East Siberian continental margin. Nature Geoscience. 2013, 6: 842 — 846.

Гусев Е.А., Рекант П.В., Большиянов Д.Ю., Лукашенко Р.В., Попко А.О. Псевдогляциальные структуры подводных гор поднятия Менделеева (Северный Ледовитый океан) и континентальной окраины Восточно-Сибирского моря // Проблемы Арктики и Антарктики. 2013. № 4. С. 43 — 55.

Gusev E.A., Rekant P.V., Bolshiyanov D.Yu., Lukashenko R.V., Popko A.O. Pseudoglacial structures of Mendeleev Rise Seamounts (Arctic Ocean) and East Siberian continental margin. Problemy Arktiki i Antarktiki. Arctic and Antarctic Research. 2013, 4: 43 — 55. [In Russian].

Gusev E., Rekant P., Kaminsky V., Krylov A., Morozov A., Shokalsky S., Kashubin S. Morphology of seamounts at the Mendeleev Rise, Arctic Ocean // Polar Research. 2017. V. 36 (1). P. 1 — 10. 1298901.

Gusev E., Rekant P., Kaminsky V., Krylov A., Morozov A., Shokalsky S., Kashubin S. Morphology of seamounts at the Mendeleev Rise, Arctic Ocean. Polar Research. 2017, 36: 1 — 10.

Крылов А.А., Шилов В.В., Андреева И.А., Миролюбова Е.С. Стратиграфия и условия накопления верхнечетвертичных осадков северной части поднятия Менделеева (Амеразийский бассейн Северного Ледовитого океана) // Проблемы Арктики и Антарктики. 2011. № 2 (88) С. 7 — 22.

Krylov A.A., Shilov V.V., Andreeva I.A., Mirolubova E.S. Stratigraphy and accumulation of Upper Quaternary sediments in the northern part of the Mendeleev Rise (Amerasian Basin, Arctic Ocean). Problemy Arktiki i Antarktiki. Arctic and Antarctic Research. 2011, 2 (88): 7 — 22. [In Russian].

Stein R., Matthiessen J., Niessen F., Krylov A., Nam S-I., Bazhenova E. Towards a better (litho-) stratigraphy and reconstruction of Quaternary Paleoenvironment in the Amerasian Basin (Arctic Ocean) // Polarforschung. 2010. V. 79 (2). P. 97 — 121.

Frolov I.E., Ivanov V.V., Filchuk K.V., Makshtas A.P., Kustov V.Yu., Mahotina I.A., Ivanov B.V., Urazgildeeva A.V., Syoemin V.L., Zimina O.L., Krylov A.A., Bogin V.A., Zakharov V.Yu., Malyshev S.A., Gusev E.A., Baryshev P.E., Pilgaev S.V., Kovalev S.M., Turyakov A.B. Transarktika-2019: winter expedition in the Arctic Ocean on the R/V “Akademik Tryoshnikov” // Проблемы Арктики и Антарктики. Т. 65 (3). С. 255 — 274.

Frolov I.E., Ivanov V.V., Filchuk K.V., Makshtas A.P., Kustov V.Yu., Mahotina I.A., Ivanov B.V., Urazgildeeva A.V., Syoemin V.L., Zimina O.L., Krylov A.A., Bogin V.A., Zakharov V.Yu., Malyshev S.A., Gusev E.A., Baryshev P.E., Pilgaev S.V., Kovalev S.M., Turyakov A.B. Transarktika-2019: winter expedition in the Arctic Ocean on the R/V “Akademik Tryoshnikov”. Problemy Arktiki i Antarktiki. Arctic and Antarctic Research. 2019, 65 (3): 255 — 274. doi: 10.30758/0555-2648-2019-65-3-255-274.

Blott S.J., Pye K. Particle shape: a review and new methods of characterization and classification // Sedimentology. 2010. V. 55. P. 31 — 63.

Blott S.J., Pye K. Particle shape: a review and new methods of characterization and classification. Sedimentology. 2008, 55: 31 — 63. doi: 10.1111/j.1365-3091.2007.00892.x.

Атлас текстур и структур осадочных горных пород / Ред. А.В. Хабаков. Т. 1. М.: Госгеолтехиздат, 1962. 578 с.

Atlas tekstur i struktur osadochnyh gornyh porod. Atlas of textures and structures of sedimentary rocks. Part 1: clastic and clay rocks. Khabakov A.V. (Ed.). Moscow: Gosgeoltekhizdat, 1962: 578 p. [In Russian].

Андреева И.А., Крупская В.В. Гранулометрические особенности донных отложений как показатель условий их формирования (на примере позднеплейстоцен-голоценовых осадков северной части Баренцево-Карского шельфа) // Опыт системных океанологических исследований в Арктике. М.: Научный мир, 2001. C. 531 — 541.

Andreeva I.A., Krupskaya V.V. Grain-size features of the bottom sediments as characteristic of the conditions of their accumulations (on example of Late Pleistocene-Holocene sediments from the northern part of the Barents-Kara shelf). Opyt sistemnyh okeanologicheskih issledovanij v Arktike. Experience of the integrated oceanological investigations in the Arctic. Moscow: Nauchnyi mir, 2001: 531 — 541. [In Russian].

Polyak L., Forman S.L., Herlihy F.A., Ivanov G., Krinitsly P. Late Weichselian deglacial history of the Svyataya (Saint) Anna Trough, northern Kara Sea, Arctic Russia // Marine Geology. 1997. V. 143. P. 169 — 188.

Polyak L., Forman S.L., Herlihy F.A., Ivanov G., Krinitsly P. Late Weichselian deglacial history of the Svyataya (Saint) Anna Trough, northern Kara Sea, Arctic Russia. Marine Geology. 1997, 143: 169 — 188.

Kleiber H.P., Knies J., Niessen F. The Late Weichselian glaciation of the Franz Victoria Trough, northern Barents Sea: ice sheet extent and timing // Marine Geology. 2000. V. 168. P. 22 — 44.

Kleiber H.P., Knies J., Niessen F. The Late Weichselian glaciation of the Franz Victoria Trough, northern Barents Sea: ice sheet extent and timing. Marine Geology. 2000, 168: 22 — 44.

Lubinski D.J., Korsun S., Polyak L., Forman S.L. Lehman S.J., Herlihy F.A., Miller G.H. The last deglaciation of the Franz Victoria Trough, northern Barents Sea // Boreas. 1996. V. 25. P. 89 — 100.

Lubinski D.J., Korsun S., Polyak L., Forman S.L. Lehman S.J., Herlihy F.A., Miller G.H. The last deglaciation of the Franz Victoria Trough, northern Barents Sea. Boreas. 1996, 25: 89 — 100.

Lubinski D.J., Polyak L., Forman S.L. Freshwater and Atlantic water inflows to the deep northern Barents and Kara Sea since ca 13-14C ka: foraminifera and stable isotopes // Quaternary Science Reviews. 2001. V. 20. P. 1851 — 1879.

Lubinski D.J., Polyak L., Forman S.L. Freshwater and Atlantic water inflows to the deep northern Barents and Kara Sea since ca 13-14C ka: foraminifera and stable isotopes. Quaternary Science Reviews. 2001, 20: 1851 — 1879.

Murdmaa I., Ivanova E., Duplessy J-C, Levitan M., Khusid T., Bourtman M., Alekhina G., Alekseeva T., Belousov M., Serova V. Facies system of the Eastern Barents Sea since the last glaciation to present // Marine Geology. 2006. V. 230. P. 275 — 303.

Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:1000000 (новая серия). Лист U-37-40 — Земля Франца-Иосифа (северные острова). Объяснительная записка. СПб.: Изд-во СПб картфабрики ВСЕГЕИ, 2006. 272 с.

State Geological map of the Russian Federation. Scale 1:1000000 (new series). Sheet U-37-40 — Franz Joseph Land (northern islands). Explanatory notes. St. Petersburg: VSEGEI, 2006: 272 p.

Дибнер В.Д., Басов В.А., Герке А.А., Соловьева М.Ф., Сосипатрова Г.П., Шульгина Н.И. Возраст дочетвертичных отложений осадочного чехла дна Баренцева моря // Океанология. 1970. Т. 10 (4). С. 670 — 680.

Dibner V.D., Basov V.A., Gerke A.A., Solovieva M.F., Sosipatrova G.P., Shulgina N.I. Age of pre-Quaternary deposits of sedimentary cover of the Barents sea bottom. Okeanologia. Oceanology. 1970, 10 (4): 670 — 680. [In Russian].

Харин Г.С., Политова Н.В., Лисицын А.П., Ерошенко Д.В., Кравчишина М.Г., Козина Н.В., Булохов А.В. Грубообломочный материал ледового разноса на дне Баренцева моря // Геология морей и океанов: Материалы XXII Международной научной конференции (Школы) по морской геологии. Т. 2. М.: ИО РАН, 2017. С. 115 — 119.

Kharin G.S., Politova N.V., Lisitzin A.P., Eroshenko D.V., Kravchishina M.G., Kozina N.V., Bulokhov A.V. Ice rafted coarse debris material on the Barents Sea bottom. Geology of Seas and Oceans. Proceedings of XXII International Conference on Marine Geology. 2. Moscow: IO RAS, 2017:115 —119. [In Russian].

The authors declare that there are no conflicts of interest present.